バクテリア多様なparAB分配遺伝子の基本分子機構の研究

parAB分布基因在多种细菌中的基本分子机制研究

基本信息

批准号：
13206076
负责人：
仁木宏典
金额：
$ 4.16万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206076/
关键词：
分配大腸菌プラスミド染色体外因子染色体ゲノムバクテリア

项目摘要

バクテリアのプラスミドDNAは独自の分配機構により娘細胞へと正確に分配されている。これにはParA、ParBとよばれるDNA結合性タンパクとプラスミド分配においセントロメアとして機能する。この分配過程において、細胞中央部に局在していたプラスミドDNAが複製後、細胞長の1/4と3/4に移動し、細胞が分裂するまでこの位置に局在することが知られている。本研究課題ではParABタンパクの分配におけるこの局在と移動の機構、さらにその局在に関する宿主因子の解析を目的とした。parAとparB遺伝子どちらか一方でも欠損した場合、どちらも、分配機構を全く持たないプラスミドと同等の宿主細胞保持率に低下する。しかしながら、プラスミドDNAの細胞内局在性は両者で全く異なっていた。parA欠損プラスミドでは細胞端の細胞質部分に位置する傾向にあった。これは、分配遺伝子を全くもたない場合の細胞内分布と同じであった。一方、parB欠損プラスミドは正常な分配遺伝子をもつプラスミドと同様に細胞中央部に局在するが、細胞中央部から1/4,3/4部位への移動が阻害され正常な分配ができなくなっていた。このことからは、ParBタンパク質が細胞中央部の細胞内の特定の位置にparC領域を介してプラスミドDNAを局在させていることが示唆された。このような現象はFプラスミド、P1ファージのどちらの分配機構でも観察されParBの共通した役割と考えられる。Vibrio cholerae、Deiococus radiodurans染色体ではそれぞれ2組と4組のparAB遺伝子がゲノム解析から見出されている。これら計6組のparAB遺伝子をPCRクローニングして、プラスミドでの分配活性を大腸菌で調べた。こららのparAB遺伝子を持つプラスミドはいずれも容易に宿主細胞から脱落しプラスミドの分配機能は見出されなかった。

细菌的质粒DNA通过其自身的分布机制准确地分布在子细胞上。这是一种称为para和parb的DNA结合蛋白，以及质粒分布。在这个分布过程中，已知质粒DNA位于中央细胞中，在复制后移动至细胞长度的1/4和3/4，并位于该位置，直到将细胞划分为止是。这项研究的目的是分析parab蛋白分布中局部和迁移的机制，以及与本地有关的主因素。如果缺少Para或Parb基因，则两者都将降低到没有分布机制的质粒的同一宿主细胞保留。但是，两者之间的质粒DNA的细胞内场完全不同。缺乏质粒的para倾向于位于细胞端的细胞源部分。当没有分布基因时，这与细胞内分布相同。另一方面，PARB默认质粒位于细胞的中心，例如质粒，质粒具有正常的分布基因，但从细胞中心从细胞中心抑制至1/4,3/4零件和正态分布无法执行。这表明PARB蛋白通过PARC区域通过PARC区域位于中央细胞中的细胞中的特定位置。在f质粒和P1足质中都观察到了这种现象，被认为是PARB中的共同作用。从基因组分析中发现了Virio Cholerae和Deiococus radiodurans染色体分别具有两对和四个parab基因。克隆这六组parab基因，以检查质粒中质粒的分布活性。带有parab基因的Parab基因的质粒都没有轻易从宿主细胞中滴出，没有质粒分布功能。