大腸菌における細胞分裂とLPS合成の共役機構の解析

• Project/Area Number: 06760101
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 金丸 研吾 国立遺伝学研究所, 遺伝実験生物保存研究センター, 助手 (90260025)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1994: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 大腸菌 / 細胞分裂 / リポ多糖合成

Research Abstract

当研究室が保有する400株以上の温度感受性大腸菌分裂変異株のうち染色体27分にマップされる7株について解析した。その結果、変異は全てkdsA遺伝子を含むDNA領域で相補された。kdsAの相補鎖にも未知のORFが存在するが、部位特異的変異法によって、KdsAのアミノ酸を置換することなく相補鎖側のORFの5'末端にstopコドンを導入したDNA断片でも、温度感受性分裂異常を相補できたことから、変異株ではkdsAが変異していることが予想された。変異株のkdsAの塩基配列決定の結果、GA transition(変異剤にNTG)によって、たしかに284a.a.からなるKdsAタンパク質に各々以下の1アミノ酸置換を起こす変異が同定された。
14Ala→Thr、73Gly→Asp、118Leu→Phe、203Ala→Thr、227Ala→Val、234Ala→Thr
kdsAは外膜の物理的安定性に重要なリポ多糖の構成因子KDOの前駆体KDO-8ーリン酸の合成酵素をコードしており、変異株では外膜タンパク質の合成パターンに変化が見られたこともあり、外膜の不安定化、膜タンパク質(分裂装置構成タンパク質?)の局在異常によって分裂阻害が引き起こされていることが予想される。これまでの細胞分裂研究は、分裂装置タンパク質の側から主に進められてきたが、これらkdsA変異を用いた解析から膜合成そのものと細胞分裂の共役関係が明らかになるかも知れず、今後の生化学的解析が期待される。