PCB分解土壌細菌のカタボライト調節メカニズムの解明

• Project/Area Number: 16780050
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大坪 嘉行 東北大学, 大学院生命科学研究科, 助手 (40342761)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: カタボライト調節 / beta-proteobacteria / 二成分調節系

Research Abstract

1)Psudomonas sp. KKS102のrDNAの塩基配列を決定したところ、KKS102株はbeta-proteobacteriaであるAcidovorax属に属することが明らかとなった。
2)KKS102のビフェニルPCB分解代謝オペロンのpEプロモーターのカタボライト調節メカニズムの解明を引き続き行った。昨年度までの研究によりカタボライト調節に関与する遺伝子として二成分制御系のセンサーキナーゼ(BphP)およびレスポンスレギュレーター(BphQ)をコードする遺伝子が取得され、その遺伝子破壊株が作製されていた。またpEプロモーターのカタボライト調節はBphQによる転写活性化を各種炭素源が阻害することがその本質であることが明らかにされていたが、どのようにしてBphQの活性が調節されているかについては未解明であった。BphQの転写レベルがコハク酸によって変化しないことがLacZをレポーターとしたアッセイ系により明らかとなったこと、人工的なプロモーター下でbphQを発現させてもカタボライト調節が見られることから、bphQが何らかの転写後制御を受けていることが示唆された。レスポンスレギュレーターはそのおよそ55番目付近に存在するアスパラギン酸のリン酸化によってその活性が制御される例が広く知られている。そこでこの残基(実際は58番目のアスパラギン酸残基)に変異を入れたbphQ遺伝子をbphPQの破壊株に導入した株を作製し解析したところ、通常のカタボライト調節が観察されこのアミノ酸残基がカタボライト調節に関与していることが否定された。以上、pEプロモーターのBphQによるカタボライト調節にはbphQの転写後制御が関わることが示唆されるとともに、BphQが従来知られているレスポンスレギュレーターと異なり、その活性調節にアスパラギン酸55が関与しないことが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Functional analysis of unique class II insertion sequence IS1071. (2006)
  • Author(s): Sota M, Yano H, Nagata Y, Ohtsubo Y, Genka H, Anbutsu H, Kawasaki H, Tsuda M.
  • Journal Title: Appl Environ Microbiol 2006 Pages: 291-297
• [Journal Article] Distribution of γ-hexachlorocyclohexane-degrading genes on three replicons in Sphingobium japonicum UT26. (2006)
  • Author(s): Nagata Y, Kamakura M, Endo R, Miyazaki R, Ohtsubo Y, Tsuda M.
  • Journal Title: FEMS Microbiol. Lett. 256(1) Pages: 112-118
• [Journal Article] Degradation of β-Hexachlorocyclohexane by Haloalkane Dehalogenase LinB from Sphingomonas paucimobilis UT26 (2005)
  • Author(s): Nagata Y, Prokop Z, Sato Y, Jerabek P, Kumar A, Ohtsubo Y, Tsuda M, Damborsky J.
  • Journal Title: Appl Environ Microbiol 71(4) Pages: 2183-2185
• [Journal Article] Two rhizobial strains, Mesorhizobium loti MAFF303099 and Bradyrhizobium japonicum USDA110, encode haloalkane dehalogenases with novel structures and substrate specificities. (2005)
  • Author(s): Sato Y, Monincova M, Chaloupkova R, Prokop Z, Ohtsubo Y, Minamisawa K, Tsuda M, Damborsky J, Nagata Y.
  • Journal Title: Appl Environ Microbiol 71(8) Pages: 4372-4379
• [Journal Article] Organization and localization of the dnaA and dnaK gene regions on the multichromosomal genome of Burkholderia multivorans ATCC 17616. (2005)
  • Author(s): Nagata Y, Matsuda M, Komatsu H, Imura Y, Sawada H, Ohtsubo Y, Tsuda M.
  • Journal Title: J Biosci Bioeng 99(6) Pages: 603-610
  • NAID: 110002695708
• [Journal Article] High-Temperature-Induced Transposition of is Elements in Burkholderia multivorans ATCC 17616 (2005)
  • Author(s): 大坪嘉行, 源河浩之, 小松春信, 永田裕二, 津田雅孝
  • Journal Title: Applied and Environmental Microbiology 4(in press)