枯草菌細胞分化のタンパク質間情報伝達機構の解明

阐明枯草芽孢杆菌细胞分化的蛋白质-蛋白质通讯机制

基本信息

批准号：
01J60032
负责人：
芳賀恒基
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J60032/
关键词：
枯草菌胞子形成遺伝子発現制御転写制御 σ(シグマ)因子

项目摘要

日本の枯草菌共同研究グループが保有する網羅的遺伝子破壊株コレクションからのスクリーニングにより、胞子形成に関与することが見いだされた遺伝子の一つydiHについて、胞子形成のどの段階に異変が起きているかを顕微鏡で調べたところ、胞子形成を開始していない、いわゆるstage 0の表現型である事が分かった。胞子形成の開始には転写因子Spo0Aが重要な働きをしている事から、この転写因子の活性をlacZレポーターアッセイによって調べたところ、ydiH変異によって大きく活性が低下している事が分かった。さらに、胞子形成のシグナルと無関係にリン酸化し、活性化するSpo0A変異であるsof-1を導入したところ、胞子形成能が復帰した。このことから、ydiHは転写因子Spo0Aのリン酸化による活性化のある段階に関与していると思われた。一方、YdiHのホモログが、Streptmyces coelicolorでNADH/NAD^+の還元度を感知して遺伝子発現を調節するrepressorであるという最近の報告をうけ、YdiHもこれと同じ機能を持つと推定し、YdiHタンパク質が染色体に局在するかを調べるためにydiH-gfp融合遺伝子を構築して顕微鏡観察したところ、融合タンパク質は、染色体の位置に強く局在していた。また、YdiHが制御する遺伝子を同定するために、前年度に引き続き、いくつかの異なる条件でDNAマイクロアレイ解析を行ったところ、十数個の遺伝子がYdiHによって負に制御される事が強く示唆された。現在、これらの遺伝子の制御をlacZレポーターアッセイによって確認中である。

通过对日本枯草芽孢杆菌联合研究小组持有的基因破坏菌株的全面筛选，我们调查了在孢子形成过程中发现的与孢子形成有关的基因之一的ydiH突变发生在哪个阶段。显微镜下发现，所谓的0期表型尚未开始孢子形成。由于转录因子 Spo0A 在孢子形成的起始中起着重要作用，我们使用 lacZ 报告基因测定研究了该转录因子的活性，发现 ydiH 突变显着降低了该转录因子的活性。此外，当我们引入sof-1（一种独立于孢子形成信号而被磷酸化和激活的Spo0A突变）时，孢子形成能力得到恢复。这表明ydiH参与了转录因子Spo0A磷酸化激活的某个步骤。另一方面，根据最近的报道，YdiH的同源物是感知NADH/NAD^+的还原程度并调节天蓝色链霉菌中基因表达的阻遏蛋白，我们推测YdiH是否具有相同的功能。该蛋白定位于染色体，构建了ydiH-gfp融合基因，并在显微镜下观察，发现该融合蛋白强烈定位于染色体。此外，为了鉴定受YdiH调控的基因，我们继去年之后在几种不同的条件下进行了DNA微阵列分析，结果强烈表明有十多个基因受到YdiH的负调控。我们目前正在使用 lacZ 报告基因检测来确认这些基因的调控。