枯草菌における非翻訳型RNAによる遺伝子発現制御ネットワーク解析

• Project/Area Number: 16013205
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中村 幸治 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教授 (40212097)
• Project Period (FY): 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000); Fiscal Year 2004: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000)
• Keywords: 枯草菌 / 非翻訳型RNA / アテニュエーター / 転写制御 / アミノ酸代謝

Research Abstract

様々な生物種において、ゲノム解析が進むにつれ、これまでの予想を超える数の非翻訳型RNAが存在することが明らかとなってきた。大腸菌においても、30種類の非翻訳型RNAが同定されているが、機能の詳細は明らかになっていない。これらの多くは菌の生育に必ずしも必須ではなく、外部環境の変化に対応するための遺伝子発現制御に関与している。
BS190 RNAは、枯草菌において同定された安定かつ、大量に存在する非翻訳型RNAである。遺伝子破壊株を用いた解析を行い、機能解析を行った。DNAマイクロアレイ解析の結果、BS190 RNA遺伝子破壊株では、6個の遺伝子の発現が野生型と比べ、20倍以上に上昇していた。これらの遺伝子はすべて同一のオペロン上に存在し、分岐状の側鎖を持つアミノ酸(Ile,および、Val, Leu)の生合成に関与している。さらに、BS190 RNAは、このオペロンのプロモーター下流のリーダー配列と10塩基の相補配列を2ヶ所持ち、ゲルシフト解析の結果、mRNAのリーダー配列と相互作用することが明らかとなった。以上の結果より、BS190 RNAは、5'リーダー配列と相互作用することにより、転写レベルで負に発現制御することが示唆された。これまで、非翻訳型RNAの機能については、翻訳レベルでの報告に限られており、転写レベルでの機能を示した最初の報告として、本研究は意義深い。現在、枯草菌で同定された他の非翻訳型RNAの機能解析を進めると同時に、5'上流のアテニュエーター領域が直接代謝産物と結合して機能するリボスイッチの制御機構についても解析を行っている。