主要シグマ因子遺伝子群の構造と生物機能に関する研究

主要σ因子基因群的结构和生物学功能研究

基本信息

批准号：
03660102
负责人：
高橋秀夫
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03660102/
关键词：
RNAポリメラ-ゼ主要シグマ因子放線菌ラン藻相同遺伝子 rpoD遺伝子

项目摘要

申請者は、放線菌、大腸菌、緑膿菌、ラン藻などの多くの真正細菌において複数個の主要シグマ因子様遺伝子が存在することを発見し、それらの遺伝子ならびに遺伝子産物の構造と機能に関して解析を進めている本年度明らかになったことは、以下のように要約することができる。(1)放線菌Streptomyces coelicolor A3(2)株の4つのrpoD相同遺伝子群(hrdA,hrdB,hrdC,hrdD)についてmRNAレベルでの発現の様相を解析した結果、気中菌糸や胞子の形成などの形態分化の起こる固体培地での培養においては、基底菌糸状態ではhrdBの発現が最も強く、hrdDが中程度に発現していること、気中菌糸ができる時期になるとhrdBの発現が減少するがhrdDの発現は胞子形成期まで続くことが分かった。一方、分化の起こらない液体培養の条件ではhrdBとhrdDが培養時期にかかわらず高く発現をしていた。これらのことからhrd遺伝子は、放線菌の細胞フェ-ズに関連した発現をしていると結論される。(2)放線菌より、RNAポリメラ-ゼを部分精製したところ、精製過程においてシグマ因子が離脱しコア酵素となっいることが明らかとなった。このコア酵素を用いて、大腸菌で多量発現したHrdB蛋白質がシグマ因子活性を持つことを示した(3)単細胞性のラン藻、Synechococcus PCC7942よりRNAポリメラ-ゼを精製し、α、β、β^ー,γの4つのサブユニットと52Kdの蛋白質からなることを明らかにした。SDSーPAGEによって分離した52Kd蛋白質のアミノ酸配列を調べたところrpoD1遺伝子から予想される蛋白質の配列と一致した。したがってSynechococcus PCC7942の4つのrpoD相同遺伝子の中でrpoD1が主要シグマ因子と機能的に相同であると結論される。

申请人发现，在许多菌群中存在多个主要的Sigma因子样基因，例如放线菌，大肠杆菌，铜绿假单胞菌和蓝细菌，今年揭示的是，我们正在对这些基因和基因产物的结构和功能进行分析，如下所示。（1）我们在mRNA水平上分析了四个RPOD同源基因（HRDA，HRDB，HRDC，HRDD）的表达。我们发现，在发生形态学分化的培养基中，例如空中菌丝和孢子的形成，HRDB的表达在基底菌丝菌状态下是最强的，并且HRDD的表达中度表达，HRDB表达表达降低，但是当hrdd表达形成时，直到孢子的形成时期，hrdb表达降低。另一方面，在没有发生分化的液体培养条件下，HRDB和HRDD的表达高度不管培养期。这些结果得出的结论是，HRD基因与放线菌的细胞相表示。（2）放线菌的RNA聚合酶的部分纯化表明，在纯化过程中除去了Sigma因子，并成为核心酶。使用这种核心酶，我们从单细胞蓝细菌的PCC7942中纯化了RNA聚合酶，这表明HRDB蛋白在大肠杆菌中高度表达具有Sigma因子活性（3），并表明它由四个亚基α，β，β，β，β，β，β^ - 和γ和γ和A a 52kd蛋白组成。检查了通过SDS-PAGE分离的52KD蛋白的氨基酸序列，并与RPOD1基因预测的蛋白序列一致。因此得出的结论是，在pcc7942的四个RPOD同源基因中，RPOD1在功能上与主要的Sigma因子同源。