黄色ブドウ球菌におけるストレス応答機構の解明および病原因子発現制御との関連性

• Project/Area Number: 07670296
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Bacteriology (including Mycology)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 太田 敏子 筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (40233134)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 英生 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (40033203)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1995: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 黄色ブドウ球菌 / ストレス応答 / 転写因子 / 熱ショック蛋白質 / アルカリ応答蛋白質

Research Abstract

黄色ブドウ球菌のストレス応答の機構を解明するために検討を行い,本年度は次のような実績を得た。
(1)HSP70オペロン上に推定された3種のプロモーター配列がプロモーターとして機能しているかどうか調べるため,それぞれの配列の下流にホタルのルシフェラーゼ遺伝子を導入して黄色ブドウ球菌内のその活性を測定したところ,3種とも活性があり,パリンドロームに隣接するプロモーターは最も強い活性を示した。このことから,黄色ブドウ球菌のHSPオペロンは複数のプロモーターにより転写レベルで制御されていることが判明した。
(2)熱ショック遺伝子の調節領域を解析してみると,いわゆる熱ショックプロモーターの構造はなく、σ^<70>認識型プロモーター構造とそれに続くパリンドローム構造を有していることが明らかにされた。そこで,黄色ブドウ球菌で唯一報告されているシグマ因子であるσ^<70>ホモログのplaCについて熱ショック応答に関与する可能性を検討した。その結果,plaCは熱ショックにより転写レベルで制御されていることが判った。
(3)plaCには複数のプロモーターの存在が示唆されたので,plaCの上流部分をクローニングし,プライマー伸長法によってその領域の構造を検討した。その結果,plaCはオペロン構造をとっており,熱誘導されるプロモーターと関与しないものの複数のプロモーターがあることが明らかになった。
(4)熱ショック遺伝子上流領域DNAに結合する因子をゲルシフト法により解析したところ、黄色ブドウ球菌体内に常温で結合する因子が確認された。
(5)アルカリストレス下で顕著に誘導される蛋白質,asp23の遺伝子構造を解析したところ,3つの構造遺伝子(asp44,a sp16,asp9)がオペロンを形成しており,その発現はアルカリストレスにより転写増強されることが判明した。
(6)アルカリ応答遺伝子の上流にはアルカリ応答性のプロモーターがあり,その配列は枯草菌で知られているストレス応答に関わるσ^B認識配列と酷似していることが判った。
現在これらの結果に基づいてHSPオペロンの調節とアルカリ応答オペロンの調節についてそれぞれ論文を投稿しようとしている。

Research Products

• [Publications] 太田 敏子: "黄色ブドウ球菌はどのような機構でストレスに耐えるか?" 日本細菌学雑誌. 51(印刷中). (1996)