2000 Fiscal Year Annual Research Report
枯草菌プロテアーゼ生産におけるシグナル伝達とタンパク合成系の関与に関する研究
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11460050
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
田中 暉夫 東海大学, 海洋学部, 教授 (10236606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小倉 光雄 東海大学, 海洋学部, 助教授 (80204163)
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| Keywords | 枯草菌 / 細胞外分解酵素 / アルカリプロテアーゼ / タンパク合成阻害物質 / stringent factor RelA / ppGpp / リン酸化DegU |
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| Research Abstract |
枯草菌の細胞外分解酵素の一つアルカリプロテアーゼ(aprE遺伝子産物)の生産は、二成分制御系因子であるDegS-DegUタンパクによって支配されている。アルカリプロテアーゼ生産の指令はDegSにより感知され、その情報がDegUに伝えられ、aprE遺伝子の発現が活性化される。我々はタンパク合成阻害剤であるLincomycin、Erythromycinなどが宿主の生育に影響を及ぼさない濃度で、特異的にaprE発現を阻害することを発見し、aprEの発現に至るシグナル伝達にタンパク合成系が関与していることを見い出した。枯草菌による菌体外プロテアーゼの合成・分泌は、細胞内の窒素源やアミノ酸の飢餓に際して、菌体外に存在するタンパク源を分解・吸収するための手段であると考えられる。アミノ酸の飢餓に応答する因子は古くから大腸菌においてRelA(stringent factor)が知られている。RelAはリボソーム上でppGppを合成し、飢餓に際して種々の細胞内の活動を抑制する。そこで、枯草菌CU741株のrelAを破壊しaprE-lacZ fusionの発現を測定したところ、著しく減少していた。これらのことから、枯草菌のaprE発現にはstringent factorが関与しており、上記の抗生物質による阻害はリボソーム上でのRelAによるppGppの合成を阻害することによってひきおこされると考えられる。一方、リン酸化DegUにより正に制御されるレバンスクラーゼ(sacB遺伝子産物)の発現は、aprE発現の場合とは逆にrelA破壊によって増加することが観察された。現在のところ、何故同じリン酸化DegUにより正に制御されるaprEとsacBが逆の挙動を示すのかは不明であるが、今後の興味ある課題である。現在、細胞内のRelAの産物であるppGpp量とaprE発現量の相関関係を研究中である。
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[Publications] Ogura,M.,and Tanaka,T: "Bacillus subtilis comZ (yizA) negatively regulates comG expression independently of ComK"J.Bacteriol.. 182(17). 4992-4994 (2000)
