病原ビブリオにおける鉄欠乏ストレス応答の分子遺伝学的並びに病原学的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670257
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山本 重雄 岡山大学, 薬学部, 教授 (40033229)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成松 鎮雄 岡山大学, 薬学部, 教授 (20113037) ; 篠田 純男 岡山大学, 薬学部, 教授 (50029782)
• Keywords: 病原ビブリオ / 鉄制御遺伝子 / 遺伝子クローニング / 腸炎ビブリオ / 鉄輸送 / 外膜蛋白 / 分子遺伝学 / ストレス応答

Research Abstract

1.FURTA法によって単離し、ホモロジー検索によって有望と思われた腸炎ビブリオ(VP)、Vibrio mimicus(VM),Vibrio vulnificus(VV)遺伝子断片には鉄制御遺伝子に特徴的なFur box配列が認められ、さらに精製Fur蛋白質を用いてのgel mobility shift assayでシフトバントbを確認した。2.鉄獲得に関与すると思われる遺伝子断片からDig-標識プローブを作成し、当該遺伝子全長をクローニングした。現在迄に、VPよりvibrioferrin(VPの産生する鉄輸送キレーター),ferrichromeおよびaerobactinに対する外膜レセプター蛋白を、またVMからhemeに対する外膜レセプター蛋白をコードする遺伝子の解析を行なった。興味深いことに、VPでは自身の産生する鉄キレーターに加えて、他の細菌の産生する鉄キレーターを利用する系を持っており、しかもオペロンを構成していることが判明した。VMのhemeレセプタ一遺伝子にはFur boxを共有して逆方向に転写活性化蛋白をコードする遺伝子が見つかった。このような例は今だ報告がない。これら遺伝子産物の機能をより明確にするため、自殺ベクターでの相同組替えによる遺伝子破壊法や蛋白大量発現系の確立を行なっている。3.VP,VM,VVよりそれぞれのMn-SOD遺伝子(sodA)をクローニングし、解析した。いずれもFur boxを持つ鉄制御遺伝子であり、Mn-SOD酵素は鉄欠乏下にのみ発現した(投稿準備中)。4.以上の遺伝子の外に、二成分制御系、鉄キレーターの生合成系や輸送系の遺伝子などもクローニングを完了し、只今解析中である。

Research Products

• [Publications] Shin-ichi Miyoshi: "The ability of Vibrio vulnificus to use a synthetic hydrophilic heme compound, Fe-TPS, as a single iron source"FEMS Microbiology Letters. 172. 73-77 (1999)
• [Publications] Shigeo Yamamoto: "Siderophore production of Vibrio parahaemolyticus strains from different sources"Microbiology and Immunology. 43・9. 909-912 (1999)
• [Publications] Shigeo Yamamoto: "Siderophore-mediated utilization of transferrin- and lactoferrin-bound iron by Acinetobacter baumannii"Journal of Health Science. 45・6. 297-302 (1999)
• [Publications] Shigeo Yamamoto: "Cloning and characterization of the ddc homolog encoding L-2,4-diaminobutyratedecarboxylase in Enterobacter aerogenes"Biological and Pharmaceutical Bulletin. 23・5(in press). (2000)