リグニン分解系遺伝子群の染色体上における配置と構造

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09760077
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 政井 英司 長岡技術科学大学, 工学部, 講師 (20272867)
• Keywords: Sphingomonas / リグニン分解系遺伝子 / 制限酵素地図 / マッピング

Research Abstract

Sphingomonas paucimobilis SYK-6株はリグニン2量体化合物を多様な分解酵素系によって分解する。これらのリグニン分解酵素であるβ-エ-テラーゼ(ligF)、ビフェニル環開裂酵素(ligZ)、ビフェニル特異的脱メチル酵素(ligX)、単環特異的脱メチル酵素(ligH)プロトカテク酸4,5-ジオキシゲナーゼ(ligAB)の各遺伝子(lig遺伝子)は既に単離されているが、ゲノム上での位置関係が不明である。本研究では多様なlig遺伝子がゲノム上でどのように配置し、各転写単位がどのように制御されているのかを明らかにすることを目的としている。SYK-6株のゲノムを各種制限酵素で消化後、パルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)で解析したところゲノムサイズが約3Mbであることが示された。またPFGEで分離した制限酵素消化断片に対する各lig遺伝子プローブとのサザン解析から全ての遺伝子が1MbのSpeI断片上に存在することが明らかとなった。そこで各lig遺伝子の詳細な位置を決定するために、1MbSpeI断片をさらにAseIまたはAflIIで消化した断片に対して各lig遺伝子をプローブとしたサザン解析を行った。その結果、リグニン2量体分解に関与するligF,ligZ,ligXは全て340-kbSpeI-AseI断片または355-kbSpeI-AflII断片に存在するのに対して、リグニン単量体分解に関与するligAB,ligHはともに101-kb SpeI-AseI断片および260-kb SpeI-AflII断片に局在していた。以上の結果から、lig遺伝子はリグニン2量体分解系を構成する領域と単量体分解系を構成する領域とに分かれて存在することが示唆された。現在、lig遺伝子の存在する両断片の位置関係とそれぞれの断片内における各lig遺伝子の詳細な配置の決定を進めている。