グループI自己スプラインシングイントロンの進化と水平伝播

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454037
• Research Institution: HIROSHIMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 山田 隆 広島大学, 工学部, 教授 (40230461)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊地 洋 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40273320)
• Keywords: リボザイム / グループIイントロン / 自己スプライシング / クロレラ / クロレラウイルス / 水平移動

Research Abstract

(1)クロレラ自己スプライシング影響因子(in vitro)の検出:
Chlorella ellipsoidea IAM C-87株の核rRNA遺伝子に見いだされた二つのグループI自己スプライシングイントロンCeSとCeLをin vivoで制御する因子の検証を行った。両イントロンを大腸菌に導入し、βガラクトシダーゼ活性発現を指標として、そのスプライシングを調べた結果、CeSの高活性とは対比的にCeLはスプライシングを示さなかった。つまり、CeLにはtransに働く特異的因子が必要であり、大腸菌にはこれが欠落していることがわかった。RNA酵素-RNA・タンパク質酵素-タンパク質酵素への酵素進化の道を分子レベルで究明する上で、クロレライントロン系は貴重な情報を提供すると思える。
(2)クロレラウイルスイントロンの進化と水平伝播:
前年度までに見いだした二種のイントロン(CvU1,CvB11)に加えて、他に六種のウイルスイントロンを検出し、うち一つ(CvH1)の全構造を決定した。CvH1はCvU1とは異なり、CvB11と99%以上の相同性を示し、ここに二系列のウイルスイントロンが示唆された。さらに、ウイルスイントロンの移動を以下の二つの方法で調べた。(i)40-60世代後のCVU1プラークをランダムに抽出し、イントロン-イクソン構造を解析した。(ii)含イントロンウイルス(CVU1)と無イントロンウイルス(CVK1)を混合感染させ、出現プラークにおけるイントロンの移動を調べた。この結果、ウイルス間でのイントロンの移動が実験的に確認できた。これより、ウイルスを仲介因子としてのグループIイントロンの生物界間(interkingdom)水平移動の考え方に実験的証拠が得られた。以上、平成7年度の成果の一部は、一報の論文、二報の総説に発表した。特に、本研究からの「ウイルス仲介イントロン移動説」は「化学と生物」12月号(1995)に提唱した。

Research Products

• [Publications] Yamada, T.: "Horizontal transmission of group-I ribozymes: viruses as a carrier of introns." Nucleic Acids Symp. Ser.34. 119-120 (1995)
• [Publications] 山田 隆: 化学と生物. 33. 768-770 (1995)
• [Publications] 会見忠則: "クロレラのグループI自己スプライシングイントロン: RNA酵素からタンパク質酵素への進化" 化学と生物. 34(印刷中). (1996)