スピロヘ-タのリボソ-ムRNA遺伝子の構造解析と系統発生、生物進化に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02807046
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 柳原 保武 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (30046255)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増沢 俊幸 静岡県立大学, 薬学部, 助手 (10181645) ; 福長 将仁 福山大学, 薬学部, 教授 (20132483)
• Keywords: スピロヘ-タ / レプトスピラ / ボレリア / トレポネ-マ / リボソ-ムRNA遺伝子 / クロ-ニング / シ-ケンシング

Research Abstract

今年度は、まず非病原性T.phagedenisに対するリボソ-ムRNA遺伝子を含むゲノムDNA断片をラムダ・ファ-ジEMBL3にクロ-ニングした。このDNA断片はリボソ-ムRNA遺伝子を16Sー23Sー5Sの順に含んでいた。さらにT.phagedenisおよび梅毒トレポマネT.pallidum NicholsのゲノムDNAへのリボソ-ムRNA遺伝子プロ-ブを用いたサザン・ハイブリダイゼ-ションから、病原、非病原トレポネマの何れも少なくとも2組のリボソ-ムRNA遺伝子をその染色体上に持っていることを示した。
次に、ライム病ボレリアBiorrelia burgdorferiのDNAを調製後、サザン・ハイブリダイゼ-ションにより遺伝子解析を行い、23S遺伝子と5S遺伝子は非常に近接して存在し、同一ゲノム上に3.4Kbの23S/5Sの2回繰り返し構造を持っていた。16Sリボソ-ムRNA遺伝子は1つが23S/5Sから離れて上流に位置した。一方、同じボレリア属でも回帰熱ボレリアでは繰り返し構造は認められなかった。
前年度、本年度の研究において、トレポネマのリボソ-ムRNA遺伝子は殆どの細菌で見られる16Sー23Sー5Sのいわゆるコンセンサス構成であること、ライム病ボレリアは16Sリボソ-ムRNA遺伝子が23S/5S遺伝子から離れて存在すること、レプトスピラでは3種のリボソ-ムRNA遺伝子がそれぞれ独立して存在することを見出し、これらスピロヘ-タにおけるリボソ-ムRNA遺伝子の発現機序の異なることなどを明らかにした。各種スピロヘ-タは互いに類似した独特の特徴的形態を持っが、生理化学的には属間でかなりの隔たりのあることが知られている。その相違が今回のリボソ-ムRNA遺伝子構成の研究で遺伝学的にも裏づけられ、細菌界における位置と分類の見直しの必要性を示した。

Research Products

• [Publications] Masahito Fukunaga: "Isolation and characterization of the 5S rRNA gene of Leptospira interrogans" Journal of Bacteriology. 172. 3264-3268 (1990)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Linkage of ribosomal RNA genes in Leptospira" Microbiology and Immunology. 34. 565-573 (1990)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Nucleotide sequence of a 16S ribosomal RNA gene for Leptospira interrogans serovar canicola strain Moulton" Nucleic Acids Research. 18. 366 (1990)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Cloning of genes for a hemolytic factor of Leptospira interrogans serovar autumnalis strain Congo 21ー543" Microbiology and Immunology. 34. 565-573 (1990)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Cloning,characterization and taxonomic significans of genes for the 5S ribosomal RNA of Leptonema illini strain 3055" Journal of General Microbiology. 137. 1523-1528 (1991)
• [Publications] Toshiyuki Masuzawa: "Antigenic properties of Borrelia burgdorferi isolated from Ixodes ovatus and Ixodes perusulcatus in Hokkaido,Japan" Journal of Clinical Microbiology. 29. 1568-1573 (1991)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Comparison of flanking regions of the 5S ribosomal ribonucleic acid genes in Leptospira biflexa and Leptospira interrogans" Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 40. 544-546 (1992)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Tandem repeat of the 23S and 5S ribosomal RNA genes in Borrelia burgdorferi,the etiological agent of Lyme disease" Biochemical and Biophysical Research Communication. (1992)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "The 23S/5S ribosomal RNA genes are separate from the 16S ribosomal RNA gene in Borrelia burgdorferi,the etiological agent of Lyme disease" Journal of General Microbiology. 138. (1992)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Organization of the ribosomal RNA genes in Treponema phagedenis and Treponema pallidum" Microbiology and Immunology. 36. (1992)
• [Publications] Philip J.Bassford: "Genetic approaches to cell biology and metabolism of spirochetes" Research in Microbiology. (1992)
• [Publications] 福長 将仁: "ライム病ボレリアの遺伝子構成に関する研究 リボソ-ムRNA遺伝子の構成" 乳酸菌研究会に関する報告書. 346-350 (1990)
• [Publications] 福長 将仁: "ライム病ボレリアの遺伝子構成に関する研究 リボソ-ムRNA遺伝子のクロ-ニングと製限酵素地図" 乳酸菌研究会に関する報告書. (1991)
• [Publications] Masahito Fukunaga: "Leptospirosis[Isolation and characterization of the 5S rRNA genes in Leptospira and Leptonema]" University of Tokyo Press, 534£290-303| (1991)
• [Publications] Tamotsu Morita Ed.Yuzuru Kobayashi: "Leptospirosis[Cloning and expression of Leptospira interrogans hemolytic factor gene in E.coli and yeast,Saccharomyces cerevisiae" University of Tokyo Press, 534£345-357| (1991)