ゲノム情報を最大限に活用したシアノバクテリアグループマシグマ因子群の機能解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480197
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 寛 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (60222113)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白井 誠 茨城大学, 農学部, 教授 (10007792)
• Keywords: cyanobacteria / RNA polymerase / transcription / sigma factor / nitrogen regulation / Synechocystis

Research Abstract

単細胞性のシアノバクテリアSynechocystis PCC6803株においては、数年前にかずさDNA研究所により全ゲノム配列が決定され、4種のグループ2シグマ因子(sigB,sigC,sigD,sigE)の存在が明らかになっている。これらは広範なシアノバクテリアにおいて保存されており、それぞれ何らかの普遍的なシアノバクテリア機能に対応すると考えられる。本年度の解析ではまず、sigE遺伝子の発現が、窒素代謝を調節する転写因子ntcAの支配下にあることを明らかにした。従って、sigEはntcAにより誘導される窒素飢餓反応の下流で転写活性化に関わっていると考えられる。また、SigE発現に関わるプロモーターはORFの約200-bp上流に存在するが、ルシフェラーゼ融合遺伝子を用いた解析の結果、この非翻訳領域中には転写量を低下させるエレメントが存在することが明らかになった。SigD遺伝子の発現を解析する目的で、ルシフェラーゼ融合遺伝子を用いた解析を行った。その結果、sigD遺伝子は低温、高浸透圧、塩などのストレスにより転写が強い活性化を受けることが明らかになった。他のグループの解析と併せ、sigDはマルチストレスに応答するシグマ因子である可能性が高い。SigDについては、その支配下の遺伝子についてDNA chipを用いた解析を進めており、psaD,psaFなどの発現への影響が示唆された。現在これら遺伝子についてノーザン法による発現確認を行っている。