Molecular mechanism of methanol chemotaxis in methylotrophic bacteria living on the plant leaves

植物叶片甲基营养菌甲醇趋化性的分子机制

基本信息

批准号：
22K19133
负责人：
由里本博也
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

１．メタノール走化性に関わるタンパク質群の同定と機能解析大腸菌などで明らかにされている走化性に関わるタンパク質群には、誘因物質の認識に関わるMCPタンパク質群と鞭毛タンパク質へのシグナル伝達を担うCheタンパク質群が知られている。本研究では、Methylobacterium sp. OR01株のドラフトゲノム解析で見出したこれらの候補遺伝子の破壊株を構築し、メタノール走化性を評価した。その結果、メタノール走化性に主要な役割を果たすMCPタンパク質とCheタンパク質を同定することができた。メタノール走化性に関わるMCPタンパク質がCheタンパク質依存的に細胞極近傍に局在することが明らかとなり、両者が相互作用することが示唆された。さらに、本菌の走化性や運動性におけるべん毛の役割を調べるために、フラジェリンをコードする遺伝子に着目した。ドラフトゲノムに見出した３つの同遺伝子をすべて破壊することにより、運動性およびメタノール走化性が失われた。２．C1細菌のメタノール走化性評価と葉面分布動態解析OR01株の野生株とメタノール走化性に関わる遺伝子の破壊株について、アカシソへの定着能を解析した。異なる蛍光タンパク質で標識した2株を、アカシソ種子に単独および混合接種し、栽培後の葉の表層微生物細胞数をフローサイトメトリーにより定量した。その結果、CheA遺伝子破壊株では、単独接種と混合接種のどちらにおいても野生株と比較して細胞数が有意に減少していたことから、OR01株のアカシソ葉面への定着には、CheAタンパク質が重要な役割を果たすことがわかった。

1。鉴定和功能分析参与甲醇趋化性的蛋白质基团。在大肠杆菌等中揭示的趋化性蛋白质组中，已知的MCP蛋白基团与识别诱导剂物质的识别和负责向鞭毛蛋白信号传导的CHE蛋白基团有关。在这项研究中，这些候选基因的破坏在甲基杆菌的基因组分析草案中发现。构建OR01菌株以评估甲醇趋化性。结果，我们能够鉴定出在甲醇趋化性中起主要作用的MCP蛋白质和CHE蛋白。据表明，参与甲醇趋化性的MCP蛋白以CHE蛋白依赖性方式定位在细胞极端附近，这表明两者相互作用。此外，为了研究鞭毛在该细菌的趋化性和运动性中的作用，我们专注于编码鞭毛蛋白的基因。在基因组草案中发现的所有三个相同基因的破坏导致运动率丧失和甲醇趋化性。 2。评估C1细菌的甲醇趋化性和分析叶面分布动力学的分析，我们分析了与OR01菌株相连的野生菌株和基因破坏甲醇趋化性菌株的能力。单独接种用不同荧光蛋白标记的两种菌株，并混合成红色的幼虫种子，在培养后通过流式细胞仪量化了叶片中叶片中的表面微生物细胞的数量。结果，与单独和混合接种中的野生应变相比，CHEA基因破坏菌株中的细胞数量显着减少，并且发现CHEA蛋白在在叶面上定位OR01菌株中起重要作用。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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从叶圈C1微生物的生理学和生态学及其生物刺激剂功能的发展揭示了新的碳循环图景

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
阪井康能;由里本博也
通讯作者：
由里本博也

Methylobacterium sp. OR01 株のアカシソ上での優占化におけるべん毛の重要性

鞭毛在紫苏上甲基杆菌 OR01 菌株优势中的重要性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
片山志織;加地奏絵;由里本博也;阪井康能
通讯作者：
阪井康能

Methylobacterium sp. OR01株のメタノール走化性に関わる CheA タンパク質の同定

甲基杆菌 OR01 菌株甲醇趋化性 CheA 蛋白的鉴定

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
加地奏絵;片山志織;由里本博也;阪井康能
通讯作者：
阪井康能

Interaction between C1-microorganisms and plants: contribution to the global carbon cycle and microbial survival strategies in the phyllosphere

C1-微生物与植物之间的相互作用：对全球碳循环的贡献和叶际微生物的生存策略

DOI：
10.1093/bbb/zbac176
发表时间：
2022
期刊：
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
影响因子：
0
作者：
Hiroya Yurimoto;Yasuyoshi Sakai
通讯作者：
Yasuyoshi Sakai

メチロトローフ細菌由来バイオポリマーによる稲作収量の向上

利用甲基营养菌衍生的生物聚合物提高水稻产量

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上紘一;大澤晋;由里本博也;阪井康能;由里本博也
通讯作者：
由里本博也

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