1994 Fiscal Year Annual Research Report
大腸菌転写促進因子群と転写酵素による協同的発現調節機構
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04454613
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
牧野 耕三 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (20181620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
雨村 光子 大阪大学, 微生物病研究所, 教務職員 (80159467)
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| Keywords | リン酸レギュロン / アクチベータ- / PhoB / RNAポリメラーゼ / シグマ70(rpoD) / helix-turn-helix motif / CreS / 定常期 |
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| Research Abstract |
本研究では、まず大腸菌リン酸レギュロンのアクチベータ-PhoBとRNAポリメラーゼとの相互作用点の決定を行なった。PhoBのドメイン解析の結果、C末端側の90アミノ酸の内にRNAポリメラーゼとの相互作用領域が存在することを明らかにした。さらにリン酸レギュロンの発現を特異的に低下させるRNAポリメラーゼのサブユニット・シグマ70(rpoD)遺伝子の変異体を分離し、その変異部位がシグマ70のC末端領域のhelix-turn-helix motifの一番目のhelixにあることを明らかにした。T7発現プロモーターを用いて変異型RpoDを多量発現させ、分離精製した。各変異型RpoDとRNAポリメラーゼコア酵素との再構成を行ない、PhoBタンパクの存在下でリン酸レギュロン遺伝子のプロモーターを鋳型としてin vitroで転写を行なわせて、変異型RpoDでは著しく転写能が低下することを明らかにした。この変異型RpoDで再構成されたRNAポリメラーゼに、シグマ70のC末端領域のhelix-turn-helix motifの一番目のhelixに各種部位特異的変異を導入しPhoBとの相互作用点であることを確認した。
転写因子CreSについてはT7プロモーターを用いて多量発現させ、分離精製した。CreSタンパクおよびRNAポリメラーゼホロ酵素を用い、CreS遺伝子のプロモーターを鋳型としてin vitroの転写を行なったところ、CreSタンパクは自分自身の遺伝子発現にはレプレッサーとして働くことが明らかになった。また、in vivoでのCreSの機能を検討したところある遺伝子群にはアクチベータ-として働き、またある遺伝子群にはレプレッサーとして働いていることが明かとなった。CreSがレプレッサーとして働く場合には、特にその効果は定常期に顕著に現われ、定常期における不必要な遺伝子の発現をグローバルに抑えるタンパクであることが明らかになった。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Kumar,A.: "Role of the Sigma subunit of Escherichia coli RNA polymerase in transcription activation." J.Mol.Biol.235. 405-413 (1994)
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[Publications] Kim,S.-K.: "Mutational analysis of the first of region 4.2 of the σ70 subunit of Escherichiacoli RNA polymerase in transcriptional activation by activator protein PhoB." Mol.Gen.Gent.(in press). (1995)
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[Publications] Hiratsu,K.: "The rpoE gene of Escherichia coli encoding σE is essential for bacterial growth at high temperature." J.Bacteriol.(in press). (1995)
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[Publications] Hiratsu,K.: "Autophosphorylation and activation of the transcriptional activator PhoB of Escherichia coli by acetyl phosphate in vitro." Gene. (in press). (1995)
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[Publications] Makino,K.: "Phosphate in Microorganisms:Cellular and Molecular Biology." American Society for Microbiology,Washington,DC., 347 (1994)
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[Publications] Shinagawa,H.: "Phosphate in Microorganisms:Cellular and Molecular Biology." American Society for Microbiology,Washington,DC., 347 (1994)
