放線菌黄色色素生産における最終産物による自己生合成遺伝子群転写抑制の分子機構

Research Project

Project/Area Number	21580084
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	Applied microbiology
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	大西康夫 The University of Tokyo, 農学生命科学研究科, 准教授 (90292789)
Project Period (FY)	2009 – 2010
Project Status	Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help	¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000) Fiscal Year 2011: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2010: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2009: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	放線菌 / 二次代謝 / 生合成遺伝子 / 発現制御 / 転写因子 / 黄色色素 / 微生物ホルモン / Streptomyces griseus
Research Abstract	放線菌Streptomyces griseusの黄色色素(grixazone、以下GXと略す)生産において、最終生産物であるGXによってGX生合成遺伝子群の転写が抑制される機構があることが示唆されていた。GXをリガンドとする転写抑制因子(GriZ)とGX生合成の経路特異的転写活性化因子(GriR)の機能を抑制するco-repressor (GriU)の2つのタンパク質が、この転写抑制に関わると考えられたおり、その機能の詳細を明らかにすることが本研究の目的であった。昨年度、DNA-GriR-GriUの3者複合体の形成とその性質について、試験管内反応によって詳細に解析し、GriUが結合することでDNA-GriR間の結合が著しく安定化することを示したが、さらにin vitroでの解析を続け、GriUが存在しない時にはRNAポリメラーゼ(RNAP)-GriR-DNAの3者複合体が形成されるのに対して、GriU存在時ではRNAPがDNAに結合できないことを明らかにした。これにより、アンチアクチベーターとしてのGriUの機能を証明することができた。一方、GX(GX-A)を大量調製し、GriZとの結合を詳細に調べようとしたが、以前の結果と異なり、結合が確認できなかった。GriZのリガンドに関しては慎重に検討中である。また、種々の遺伝子破壊株におけるGX生合成遺伝子の転写様式を解析した結果、野生株の培養後期に見られるGX生合成遺伝子の転写抑制にはGriZ-GriU系は関与しないことが明らかになった。これらの結果より、GriUの生体内での機能が当初の想定と異なる可能性が高くなったため、新しい視点からの解析を開始した。