栄養飢餓ストレスにおける大腸菌DnaJシャペロンのアナログCbpAの分子機能

大肠杆菌 DnaJ 分子伴侣类似物 CbpA 在营养饥饿胁迫中的分子功能

基本信息

批准号：
07253209
负责人：
上口智治
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07253209/
关键词：
分子シャペロンストレス応答栄養飢餓ストレス DnaJ CbpA シグマ因子 DnaK H-NS

项目摘要

I.DnaJアナログであるCbpAの機能解析1)cbpAの欠失変異を構築し、その表現型を解析した。cbpAの単独変異は野生株同様の良好な生育を見せるが、cbpA/dnaJ二重変異株は生育可能温度領域が著しく狭く、高温感受性に加えて低温感受性を示す。さらにこの二重変異株は、セプタム形成異常に伴う細胞の伸張や、栄養源枯渇(炭素源)における生存率の低下などの表現型を示した。こうした表現型はdnaK欠失変異に特徴的に観察されるものと一致しており、CbpAとDnaJはDnaKと協調的に働くことで機能することを示唆している。2)cbpA/dnaJ二重変異株の低温感受性を抑制する多コピーサプレッサーを分離したところ、rpoD遺伝子を得た。これは二重変異の示す低温感受性が熱ショックタンパク質の過剰生産によるものであり、主要シグマ因子の増産によってそれが競争的に阻害されるためであると解釈できる。II.栄養飢餓ストレス応答機構の解明1)栄養飢餓ストレス応答の正の制御因子であるシグマ因子(シグマS)の発現制御にH-NSが負の調節因子として機能していることを見いだした。H-NSは栄養豊富な環境ではシグマSの翻訳を抑え、またシグマSタンパク質の不安定化を引き起こす。hns変異株中ではシグマSの脱抑制が起こり、細胞は対数増殖期においてもあたかも栄養飢餓状態にあるような生理状態にあることを見いだした。従ってH-NSは、利用可能な栄養環境に応答して細胞の生理的状態をスイッチする機能のキ-分子であると考えられる。2)シグマSの発現に関わる他の因子を検索し、一つの候補遺伝子を得た。

I.构建了CBPA的功能分析，DNAJ类似物1）构建了CBPA的缺失突变，并分析了其表型。单独的CBPA突变显示出与野生应变相似的良好生长，但是CBPA/DNAJ双突变体的温度范围明显较窄，显示出高温灵敏度和低温灵敏度。此外，该双重突变体显示出表型，例如与隔胞浆发育不全相关的细胞延伸和营养源消耗时的存活率降低（碳源）。这些表型与DNAK缺失突变的特征性观察到的表型一致，这表明CBPA和DNAJ与DNAK合作起作用。 2）分离出抑制CBPA/DNAJ双突变体低温灵敏度的多拷贝抑制剂时，获得了RPOD基因。这可以解释是由于热休克蛋白过量生产而导致双重突变表现出的冷灵敏度的结果，这是由于主要的Sigma因子的产生增加而竞争性抑制。 ii。阐明营养饥饿应激反应机理1）我们发现，H-NS在Sigma因子（Sigma S）的表达调节中起作用，这是营养饥饿应激反应的阳性调节剂。 H-NS在富含营养的环境中抑制Sigma S的翻译，并导致Sigma S蛋白的不稳定。 Sigma S是在HNS突变菌株中发生的，发现这些细胞处于周期性状态，好像它们在对数生长阶段处于营养饥饿状态一样。因此，H-NS被认为是一个关键分子，该分子起作用，可响应可用的营养环境而转换细胞的生理状态。 2）搜索了Sigma S表达的其他因素以获得一个候选基因。