放線菌プラスミドの接合伝達機構の解析と遺伝的交雑手法への応用

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02660118
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 関 達治 大阪大学, 工学部, 助教授 (50029245)
• Keywords: 放線菌 / 接合伝達 / プラスミド / 発現制御 / ポックス / 形貭転換 / 染色体組み替え / 変異

Research Abstract

放線菌プラスミドには広い宿主間で伝達移動可能なプラスミドがあり、遺伝子の株間移動における役割に興味が持たれ、その応用利用が期待される。本研究では、分離した放線菌プラスミドpSN22の接合伝達を支配する5つの遺伝子の同定と機能について以下のように明にすることができた。
1.接合伝達には3つの遺伝子が関与する:traA,traB,traRがプラスミド伝達に直接関与していた。traB遺伝子産物はプラスミド伝達に必須であり、traA遺伝子はプラスミド伝達に必須ではないが、traA変異プラスミドは接合伝達頻度を著しく低下させ、ポックス形成に必須であった。また、traA,traB遺伝子はオペロンを形成していた。
2.ポックスの発現には2つの遺伝子が関与する:spdAおよびspdB遺伝子(申請書ではdifAおよびdifB)はポックスの大きさを支配、細胞内伝播に関与すると示唆された。
3.traR遺伝子は制御遺伝子である:traR遺伝子はtraAーtraB遺伝子およびtraR遺伝子自身の発現を負に制御していることを明らかにした。この遺伝子機能の欠失は、traA遺伝子の発現を過剰にし、形質転換された受容菌を死滅させることが明かとなった。
4.プラスミド接合伝達は染色体組み替えを促進する:プラスミドの接合伝達による受容菌への移行にともなって、染色体組み替え頻度も上昇した。この性質を利用し、従来の自然交雑よりも高い頻度で染色体を組み替えることも可能である。
接合伝達に関与する遺伝子とその機能を明らかにできたが、生理学的役割は今後の課題として残された。

Research Products

• [Publications] Masakazu Kataoka,Tatsuji Seki,Toshiomi Yoshida: "Five Genes Involved in SelfーTransmission of pSN22,a Streptomyces Plasmid" Journal of Bacteriology. Vol.173 No.11. 4220-4228 (1991)
• [Publications] Masakazu Kataoka,Tatsuji Seki,Toshiomi Yoshida: "Regulation and Function of the Streptomyces Plasmid pSN22 Genes Involved in Pock Formation and Inviability" Journal of Bacteriology. Vol.173 No.24. 7975-7981 (1991)