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，有一种机制，最终产物的GX抑制了GX生物合成基因在黄色色素（grixazone，以下简称gx作为GX）中的转录。据认为，两种蛋白质基于GX的转录阻遏物（GRIZ）和共抑制剂（GRIU）抑制了途径特异性转录激活剂（GRIR）在GX生物合成中的功能，与此转录抑制有关，这项研究的目的是阐明其功能的详细信息。去年，我们详细分析了DNA-Grir-Griu三方复合物的形成和特性，并表明GRIU的结合显着稳定了DNA-GRIR之间的结合。但是，我们继续在体外进行分析，以表明当不存在GRIU时，RNA聚合酶（RNAP） - Grir-DNA三分之一络合物会形成，而在GRIU存在下，RNAP无法与DNA结合。这证明了Griu作为抗激活剂的功能。另一方面，制备了大量的GX（GX-A），并详细研究了与Griz的结合，但与以前的结果不同，无法确认结合。仔细考虑了Griz的配体。此外，对各种基因破坏菌株中GX生物合成基因的转录模式的分析表明，Griz-Griu系统与野生菌株培养的后期阶段中GX生物合成基因的转录抑制无关。这些结果表明，GRIU的体内功能更有可能与原始期望不同，因此我们开始了新的观点分析。

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