放線菌の二次代謝における真核性物型プロテインキナーゼの調節機能の解析

• Project/Area Number: 08760104
• 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: Meiji Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 浦辺 宏明 明治薬科大学, 薬学部, 助手 (20201361)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1996: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 放線菌 / 二次代謝産物 / プロテインキナーゼ

Research Abstract

放線菌における二次代謝産物の生合成遺伝子群はより上位の調節遺伝子の支配下にあり、菌体の生育状況や環境状態に適応した複雑な発現制御を受けていると推測される。本研究では、この制御系におけるタンパク質リン酸化に着目し、放線菌より新たに単離された真核生物型セリン/スレオニンキナーゼ遺伝子の二次代謝産物生産制御系での作用点を解明することを目的として実験を行った。先に、放線菌S.coelicolorA3(2)株よりPCR法を用いてセリン/スレオニンキナーゼ遺伝子pkaBとクローニングし、さらに、その100-bp離れた上流領域に同一の転写方向を有する別のキナーゼ遺伝子pkaAが隣接して存在することを明らかにした。このpkaB遺伝子を破壊した変異株の解析から、このキナーゼが二次代謝産物であるアクチノロ-ジン(act)の生産制御に深く関与していることが示唆された。そこで、本実験においてはpkaB遺伝子との機能上の関連性を予想し、pkaA遺伝子の機能解析を行うべくpkaA遺伝子破壊変異株を作成し、二次代謝産物生産性についての検討を行った。その結果、pkaA-変異株における菌体の生育性や形態分化能に親株との相違は認められず、また、液体培地中のactの生産量も変化が見られなかったが、固体培地上でのact生産性が著しく低下することが確認された。このことは放線菌における二次代謝産物の制御系が複数個存在することを示唆し、培養状態によりその制御系が異なることを意味すると考えられる。さらに、液体培地で生育させた菌体由来の全RNAを解析した結果、pkaA遺伝子のmRNAがほとんど検出されないことから、この遺伝子は固体培養下で特異的に発現し、この条件下でactの生産制御を担っていることが明らかとなった。