グラム陰性細菌に分布するカルバゾール分解系オペロンの転写制御機構に関する研究

革兰氏阴性菌咔唑降解操纵子的转录调控机制研究

基本信息

批准号：
05J11511
负责人：
宮腰昌利
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1.カルバゾール代謝におけるPseudomonas putida KT2440(pCAR1)株のトランスクリプトームの変化カルバゾール代謝オペロンの制御遺伝子研訳はカルバゾール生育時に発現誘導され、RpoN依存性プロモーターから転写が促進されることが明らかになった。一般にRpoN依存性プロモーターの転写活性化にはアクチベーターが必須であることから、宿主染色体にantRプロモーター特異的アクチベーターをコードされていることがカルバゾール代謝において重要であることが示唆された。2.pCAR1の保持によるKT2440株のトランスクリプトームの変化pCAR1を保持することにより転写活性化される染色体上の機能未知遺伝子PP3700(parl)はプラスミドの能動的分配に関与するparAと相同性を示す。マイクロアレイ解析により、pCAR1上のparABオペロンの転写を正に制御するMvaTファミリー転写制御因子Pmrの遺伝子破壊株においてparIが顕著に発現抑制されることが明らかになった。さらに、parIプロモーターがpCAR1のParAによって転写活性化されることが示された。3.異なる宿主間でpCAR1トランスクリプトームの比較解析pCAR1の全塩基配列199,035bpをプローブ長25塩基、9塩基密度で網羅するタイリングアレイを用いて、KT2440(pCAR1)株およびP.resinovorans CA10株におけるpCAR1トランスクリプトームを比較した。何れの宿主においても全DNA領域に渡って極めて類似した転写パターンを示したことから、pCAR1由来の全転写産物を特異的に検出することに成功した。一方で、宿主の違いによって転写量が1有意に変動した複数の機能未知オペロンが見出され、宿主特異的な制御機構の存在が示唆された。

1.恶臭假单胞菌KT2440（pCAR1）菌株咔唑代谢转录组的变化表明，咔唑代谢操纵子的调控基因在咔唑生长过程中被诱导表达，并由RpoN依赖性启动子促进转录。由于 RpoN 依赖性启动子的转录激活通常需要激活剂，因此表明宿主染色体中编码的 antR 启动子特异性激活剂的存在对于咔唑代谢很重要。 2.由于pCAR1保留而导致KT2440菌株转录组的变化 PP3700（parl）是染色体上功能未知的基因，通过pCAR1保留进行转录激活，与参与质粒主动分配的parA具有同源性。微阵列分析显示，在 MvaT 家族转录调节因子 Pmr 的基因破坏菌株中，parI 的表达显着受到抑制，该菌株可正向调节 pCAR1 上 parAB 操纵子的转录。此外，还表明parI启动子被pCAR1的ParA转录激活。 3.不同宿主之间pCAR1转录组的比较分析使用覆盖pCAR1全核苷酸序列（199,035 bp）、探针长度为25个碱基、密度为9个碱基的平铺阵列，我们分析了KT2440（pCAR1）菌株和P.resinovorans 菌株 CA10 比较了 pCAR1 转录组。由于两个宿主在整个 DNA 区域都显示出极其相似的转录模式，因此我们成功地特异性检测到所有 pCAR1 衍生的转录本。另一方面，发现了多个功能未知的操纵子，其转录水平根据宿主而显着变化，表明宿主特异性控制机制的存在。