機能未同定転写調節因子の網羅的解析によるA群レンサ球菌毒素蛋白質発現機構の解明

综合分析功能尚未明确的转录调控因子，阐明A族链球菌毒素蛋白的表达机制

• 批准号: 21K07007
• 负责人: 長谷川 忠男
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07007/
• 关键词: A群レンサ球菌; 発現調節因子; 酸化ストレス; 遺伝子導入; 毒素蛋白質; 発現制御; 蛋白質分解酵素; DNA分解酵素; 転写調節因子; 病原性

A群レンサ球菌は、1990年前後より再興感染症としての劇症型感染症の起因菌（人喰いバクテリア）となることが報告された。病原性発揮には毒素蛋白質の質的、量的変化が重要な役割を果たしているが、発現制御については未知の部分が多い。今回の研究ではゲノム情報から数多く推定される機能未知の転写調節を司ると考えられる因子の機能を明らかにすることにより、未知の発現制御の解明に取り組んでいる。1.転写調節遺伝子ノックアウト株の樹立ー劇症型感染症患者由来株である10-85のゲノム情報から機能未知の転写調節を司ると考えられる因子の網羅的なノックアウト株の樹立を試み、昨年度約40種類、今年度10種類のノックアウト株を樹立した。2.各種ストレスに対する解析ー昨年度DNA活性の減弱を報告した2種の転写調節因子ノックアウト株において、相補株、10-85以外の劇症型感染症由来1529株におけるノックアウト株も作成した。これらに、pHストレス、温度ストレス、酸化ストレス（過酸化酸素使用）などの各種ストレスを与え、増殖に及ぼす影響を検討した。その結果この2種は酸化ストレス応答にも関与していることが判明した。3.酸化ストレス実験ー上記2種以外のノックアウト株に対して酸化ストレス実験を行い、新たに2種のノックアウト株も酸化ストレス応答減弱を認めた。一つはPspCドメイン保有の蛋白質であり、もう一方はredoxを感知すると推定される発現制御因子であった。10-85以外の1529株においてもノックアウト株も樹立し、相補株の作成を試みたが、1529株由来PspCドメイン保有の蛋白質ノックアウト株ではいかなるプラスミドの導入もできなかった。10-85株と1529株は遺伝子導入に必要な遺伝子の違いがすでにゲノムから判明していたが、この蛋白質は異なる機序の遺伝子導入メカニズムに関与していることが示唆された。

据报道，自 1990 年左右以来，A 组链球菌是暴发性感染的病原体（食肉菌），是一种重新出现的传染病。尽管毒素蛋白的质和量变化在发挥致病性方面发挥着重要作用，但关于表达调控仍有许多未知之处。在这项研究中，我们致力于通过阐明被认为控制转录调控的因子的功能来阐明未知的表达调控，其中许多因子是从基因组信息中预测出来的，但其功能尚不清楚。 1. 转录调控基因敲除菌株的建立 - 去年，我们尝试根据来自暴发性感染患者的菌株10-85的基因组信息，建立被认为控制转录调控但功能未知的因子的全面敲除菌株今年建立了约40个品种和10个敲除菌株。 2. 针对各种胁迫的分析 - 对于去年报道的 DNA 活性减弱的两种转录调节因子敲除菌株，还创建了除 10-85 之外的暴发性感染来源的 1529 株菌株的互补菌株和敲除菌株。对它们施加各种应激，例如 pH 应激、温度应激和氧化应激（使用过氧化氢），以检查对生长的影响。结果表明，这两个物种也参与氧化应激反应。 3.氧化应激实验——对上述两种以外的敲除菌株进行了氧化应激实验，还发现两种新的敲除菌株具有减弱氧化应激反应的作用。一种是具有 PspC 结构域的蛋白质，另一种是推测可感知氧化还原的表达控制因子。除了菌株10-85之外，还针对菌株1529建立了敲除菌株，并尝试创建互补菌株，但不可能将任何质粒引入到含有源自菌株1529的PspC结构域的蛋白质敲除菌株中。尽管从菌株10-85和1529的基因组中已经知道基因转移所需的基因不同，但该蛋白质被认为参与不同的基因转移机制。