放線菌で発見された新規キチン分解産物輸送系の機能解析と発現制御機構の解明

放线菌中发现的新型几丁质降解产物转运系统的功能分析及表达控制机制的阐明

基本信息

批准号：
17780056
负责人：
齋藤明広
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

【目的】平成17-18年度は,キチン分解産物であるN,N'-ジアセチルキトビオース[(GlcNAc)_2]に特異的な輸送系をコードする遺伝子群として,放線菌で発見されたdasABC遺伝子群の機能を明らかにした。平成19年度は,dasABC遺伝子群とともに機能するABC (ATP-binding cassette)サブユニット遺伝子を同定するために,msiKに着目し,その機能を解析した。【結果】msiK遺伝子を相同組換えによって破壊した。msiK変異株では,キチンの資化能が失われ,かつ,(GlcNAc)_2輸送能が失われた。これらの結果から,msiK遺伝子はキチンの資化に必須であること,放線菌Streptomyces coelicolorでの(GlcNAc)_2輸送系は,DasABCも含め,全てがABCに依存する輸送系であること,が判明した。さらに,msiK変異株では,キチンおよび(GlcNAc)_2によるキチナーゼ生産の誘導が欠損したことから,(GlcNAc)_2の細胞内への取り込みが,キチナーゼ生産の誘導に必須であることが示唆された。以上の結果から,MsiKタンパク質は,DasABCとともに(GlcNAc)_2の輸送に関与するサブユニットであり,S. coelicolorでのキチン分解とキチン資化に必須であることが明らかとなった。一方,dasA遺伝子が輸送対象となる(GlcNAc)_2の存在下で転写誘導されるのに対し,msiK遺伝子は構成的に転写されていることが判明した。

目的：在2005年至2006年，我们阐明了在放线杆菌中发现的DASABC基因组的功能，该基因是一组编码针对几丁质降解产物N，N'-diacetylChitobiose [（GlCNAC）_2]的转运系统的基因。在2007年，我们专注于MSIK，并分析了其功能，以识别与DASABC基因组一起发挥作用的ABC（ATP结合盒）亚基基因。结果：MSIK基因被同源重组破坏。 MSIK突变菌株失去了几丁质携带和（GlcNAC）_2的能力。这些结果表明，MSIK基因对于几丁质的使用至关重要，而在包括DASABC在内的放线菌Coelicolor的（GlcNAC）_2转运系统是ABC依赖性的运输系统。此外，在MSIK突变菌株中，几丁质和（GlCNAC）_2诱导几丁质酶产生的诱导有缺陷，这表明（GlCNAC）_2的细胞内摄取_2对于诱导几丁质酶的产生至关重要。以上结果表明，MSIK蛋白是与DASABC一起参与（GlcNAC）_2的运输的亚基，对于Coelicolor链球菌的差降解和几丁质是必不可少的。另一方面，发现在GlcNAC_2存在下诱导了DASA基因，而MSIK基因的组成型转录。