細菌鞭毛レギュロンに特異的なシグマ因子の機能構造

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02263204
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 沓掛 和弘 広島大学, 生物生産学部, 助教授 (90143362)
• Keywords: 細菌鞭毛 / レギュロン / 遺伝子発現 / 転写調節 / シグマ因子 / 機能構造 / 分子認識 / 塩基配列

Research Abstract

サルモネラ鞭毛レギュロントに特異的なシグマ因子FliAは、239個のアミノ酸から構成されてる。このシグマ因子のプロモ-タ-認識能と転写開始反応における機能構造を明らかにする目的で、この突熱変異体を多数分離した。in vivoにおける鞭毛レギュロンの転写活性の測定から、それらのなかには、(1)シグマ因子活性を失ったもの、(2)シグマ因子活性の上昇したもの、(3)プロモ-タ-認識の特異性が変化したもの、(4)アンチ・シグマ因子に対する感受性が変化したもの、などが含まれていることがわかった。これらのうち(2)に属すると考えられるものはすべて(4)の性質を同時に獲得していた。これらの(2)と(4)の性
質を合わせ持つ7株から<fliA>___ー遺伝子をクロ-ン化して、それらの突然変異点を塩基配列レベルで決定したところ、これらはすべて同一の塩基に起こった同一の塩基置換(T→A)であり、その結果Va1213がGluに置換していることが判明した。このアミノ酸置換はシグマ因子のドメイン4内に起こっていることから、Va1213はプロモ-タ-のー35配列との相互作用に重要な役割を果たしていると同時に、アンチ・シグマ因子との相互作用にも関与しているものと推定された。さらに、(4)の性質のみを示す14株についても同様にクロ-ン化し突然変異点を決定したところ、10株においてドメイン4に起こったアミノ酸置換であることが判明した。これらのことから、アンチ・シグマ因子はFliAシグマ因子のドメイン4に結合することにより、シグマ因子がプロモ-タ-のー35配列と相互作用するものを阻害しているものと推定された。残りの4株の突然変異点は、FliA蛋白質のN末付近と中央都付近に位置づけられた。これらはいずれもアンチ・シグマ因子に対する感受性を完全には失っていないので、蛋白質の三次元構造を介してアンチ・シグマ因子との相互作用に影響を及ぼしているものと推定された。

Research Products

• [Publications] Ohnishi,K.: "Gene <fliA>___ー encodes an alternative sigma factor specific for flagellar operons in <Salmonella>___ー <typhimurium>___ー." Molecular and General Genetics. 221. 139-147 (1990)
• [Publications] KhoramianーFalsafi,T.: "Effect of motility and chemotaxis on the invasion of <Salmonella>___ー <typhimurium>___ー into HeLa cells." Microbial Pathogenesis. 9. 47-53 (1990)
• [Publications] 沓掛 和弘: "ゲノム再編成による細菌遺伝子の発現調節" 細胞工学. (1991)
• [Publications] 石川 辰夫: "図説微生物学ハンドブック" 丸善株式会社, 711 (1990)