放線菌黄色色素生産における最終産物による自己生合成遺伝子群転写抑制の分子機構

放线菌黄色素生产终产物自生物合成基因转录抑制的分子机制

• 批准号: 21580084
• 负责人: 大西 康夫
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21580084/
• 关键词: 放線菌; 二次代謝; 生合成遺伝子; 発現制御; 転写因子; 黄色色素; 微生物ホルモン; Streptomyces griseus

放線菌Streptomyces griseusの黄色色素(grixazone、以下GXと略す)生産において、最終生産物であるGXによってGX生合成遺伝子群の転写が抑制される機構があることが示唆されていた。GXをリガンドとする転写抑制因子(GriZ)とGX生合成の経路特異的転写活性化因子(GriR)の機能を抑制するco-repressor (GriU)の2つのタンパク質が、この転写抑制に関わると考えられたおり、その機能の詳細を明らかにすることが本研究の目的であった。昨年度、DNA-GriR-GriUの3者複合体の形成とその性質について、試験管内反応によって詳細に解析し、GriUが結合することでDNA-GriR間の結合が著しく安定化することを示したが、さらにin vitroでの解析を続け、GriUが存在しない時にはRNAポリメラーゼ(RNAP)-GriR-DNAの3者複合体が形成されるのに対して、GriU存在時ではRNAPがDNAに結合できないことを明らかにした。これにより、アンチアクチベーターとしてのGriUの機能を証明することができた。一方、GX(GX-A)を大量調製し、GriZとの結合を詳細に調べようとしたが、以前の結果と異なり、結合が確認できなかった。GriZのリガンドに関しては慎重に検討中である。また、種々の遺伝子破壊株におけるGX生合成遺伝子の転写様式を解析した結果、野生株の培養後期に見られるGX生合成遺伝子の転写抑制にはGriZ-GriU系は関与しないことが明らかになった。これらの結果より、GriUの生体内での機能が当初の想定と異なる可能性が高くなったため、新しい視点からの解析を開始した。

有人提出，在放线菌灰色链霉菌生产黄色素(格里克沙宗，以下简称为GX)时，存在一种机制，其中GX生物合成基因的转录被最终产物GX抑制。两种蛋白质被认为参与了这种转录抑制：使用 GX 作为配体的转录抑制蛋白 (GriZ) 和抑制 GX 生物合成途径特异性转录激活蛋白 (GriR) 功能的共抑制蛋白 (GriU)。本研究的目的是阐明其功能的细节。去年，我们利用体外反应对DNA-GriR-GriU三联复合物的形成和性质进行了详细分析，结果表明GriU的结合显着稳定了DNA-GriR之间的键合。继续我们的体外分析，我们发现在没有 GriU 的情况下，会形成 RNA 聚合酶 (RNAP)-GriR-DNA 的三元复合物，而在存在 GriU 的情况下，RNAP 不能与 DNA 结合。这使我们能够证明 GriU 作为抗激活剂的功能。另一方面，我们准备了大量的GX（GX-A）并试图详细检查其与GriZ的结合，但与之前的结果相反，无法确认结合。我们目前正在仔细考虑 GriZ 配体。此外，通过分析各种基因破坏菌株中GX生物合成基因的转录模式，发现GriZ-GriU系统不参与在培养后期观察到的GX生物合成基因的转录抑制。野生型菌株。这些结果提出了GriU的体内功能与我们最初预期不同的可能性，因此我们从一个新的角度开始分析。

项目成果

グリキサゾン生合成の経路特異的転写活性化因子に対するアンチアクチベータータンパク質の発見

发现格沙宗生物合成途径特异性转录激活剂的抗激活蛋白

• 发表时间: 2010
• 作者: 中村一成;橋本憲人;大西康夫;堀之内末治
• 通讯作者: 堀之内末治

放線菌Streptomyces griseusの黄色色素生産における負のフィードバック制御機構

灰色链霉菌黄色素产生的负反馈控制机制

• 发表时间: 2010
• 作者: 中村一成;橋本憲人;堀之内末治;大西康夫
• 通讯作者: 大西康夫