大腸菌染色体複製開始における転写およびDnaA蛋白の機能

DnaA 蛋白在大肠杆菌染色体复制起始中的转录和功能

基本信息

批准号：
05249209
负责人：
小川徹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05249209/
关键词：
DNA複製 oriC DnaA box

项目摘要

大腸菌染色体およびoriCプラスミドの複製開始は転写反応に依存している。oriCプラスミドの場合にはoriCの両隣のgidおよびmioCプロモーターが複製活性化に関与している。染色体の複製開始に関与するRNAもgidおよびmioCプロモーターからの転写産物か否かを検討するために両プロモーターを同時に欠失させた菌株を作成した。欠失株は変異や宿主菌株の違いによってとれる場合ととれない場合があり、とれた場合についても、mioCプロモーターからの転写が若干回復している例がみられた。今ののところ野生株に比べて変異株の表現型に顕著な変化は検出されていない。現在、得られた変異株の解析と新たな変異株の作成を行なっている。gidおよびmioCプロモーターからの転写はいずれも緊縮調節を受けていることが判明した。従ってこれらの転写は増殖速度によっても制御されていると予想される。一方、両プロモーターからの転写は細胞周期に依存して厳密に制御されていることが判明した。開始反応はmioC遺伝子の転写により阻害されるが、開始直前にDnaA蛋白によりこの転写が抑制され、開始可能な状態となる。従ってDnaA蛋白の活性の変動が開始時期決定に関与していると考えられる。DnaA結合配列はoriC以外にも多数存在し、転写抑制などに働いている。我々は小原ライブラリー中でDnaA蛋白が結合するクローンを多数同定し解析を行なっている。ald遺伝子のプロモーター領域にはコンセンサス配例とは全く異なるDnaA結合配列が存在する。また染色体地図95分付近には4つのDnaA結合配列が近接して存在し、未知の遺伝子の発現調節を行なっている。この領域は多コピープラスミドにクローン化できず、低コピープラスミドにクローン化した場合は、細胞がフィラメント化する。またこの遺伝子の破壊株では突然変異発生率が約10倍上昇する。

大肠杆菌染色体和oriC 质粒的复制起始取决于转录反应。对于oriC质粒，oriC两侧的gid和mioC启动子参与复制激活。为了检查参与染色体复制起始的RNA是否也是gid和mioC启动子的转录产物，我们创建了一个同时删除两个启动子的菌株。取决于突变或宿主菌株，可能会或可能不会获得删除菌株，并且即使在获得删除菌株的情况下，也存在来自mioC启动子的转录稍微恢复的情况。到目前为止，与野生菌株相比，尚未检测到突变菌株的表型发生显着变化。目前，我们正在分析获得的突变菌株并创建新的突变菌株。发现 gid 和 mioC 启动子的转录都受到严格的调控。因此，预计这些转录也受到增殖率的控制。另一方面，发现两个启动子的转录受到细胞周期的严格调控。起始反应受到 mioC 基因转录的抑制，但就在起始之前，该转录被 DnaA 蛋白抑制，使其为起始做好准备。因此，认为DnaA蛋白活性的波动与决定起始时间有关。除了 oriC 之外，还有许多其他 DnaA 结合序列，它们在转录抑制中发挥作用。我们已经鉴定并分析了 Ohara 文库中许多与 DnaA 蛋白结合的克隆。 ald基因的启动子区含有与共有序列完全不同的DNAA结合序列。此外，在染色体图谱上第 95 分钟左右，有四个 DNAA 结合序列彼此靠近，并调节未知基因的表达。该区域无法克隆到高拷贝质粒中，当克隆到低拷贝质粒中时，细胞会变成丝状。此外，在该基因被破坏的菌株中，突变率增加约10倍。