2003 Fiscal Year Annual Research Report

グルコース代謝系による情報処理と遺伝子発現制御

Research Project

Project/Area Number	13480227
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	饗場弘二名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20025662)
Keywords	グルコース応答 / His-リン酸リレー系 / PTS / グルコーストランスポーター / mRNA分解 / RNase E / 解糖系 / cpsオペロン
Research Abstract	解糖系によるptsG mRNAの分解制御機構の解析一連の解糖系酵素の阻害がIICBGlcの発現、ptsG mRNAの発現と分解にどのように影響するかを明らかにするため、各段階を触媒する酵素の遺伝子の変異株を作成、取得し、ノーザンブロティングなどによりIICBGlcの発現およびptsG mRNAの発現を解析した。一連の生化学的解析も併せ、G-6-PまたはF-6-Pの細胞内の蓄積がptsG mRNAの分解の初期シグナルであることを明らかにした。また、一連のptsGcrp融合遺伝子を構築し、融合遺伝子の発現をタンパク質レベルおよびmRNAレベルで解析した。この結果、翻訳途上のIICBGlcの膜へのターゲッティングがptsG mRNAの分解に必須であることを明らかにした。さらに、C-末端欠失RNase EおよびPNPase, RhlB helicase, enolaseの欠失変異株の解析から、RNA degradosomeに組み込まれているenolaseがG-6-PまたはF-6-Pの細胞内の蓄積に応答したptsG mRNA分解促進に関与していることを明らかにした。解糖系阻害によるcpsオペロンの発現誘導機構の解析 pgi変異株へのグルコース添加が細胞の増殖阻害を引き起こすこと、この代謝ストレス時にcolanic acid合成に関わる一連のタンパク質群をコードするcpsオペロンの一過的発現誘導されることを発見した。遺伝学的、及び生化学的解析により、cpsオペロン発現誘導はRcsC/Bシグナル伝達系の活性化を介していることが明らかにした。G-6-Pデヒドロゲナーゼの大量発現により、細胞内G-6-P量を低下させると増殖阻害及びcpsオペロン発現誘導がなくなることを示した。さらに、グルコース1リン酸、もしくはdTDP-グルコース合成に関わる遺伝子群の変異が、代謝ストレスによるRcsC/B活性化を抑制することを明らかに,dTDP-グルコース合成促進がRcsC/Bリン酸リレー系を活性化すると結論した。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] Yamamoto, Y., Sunohara, T., Jojima, K., Inada, T., Aiba, H.: "SsrA-mediated trans-translation plays a role in mRNA quality control by facilitating degradation of truncated mRNAs"RNA. 9. 408-418 (2003)
[Publications] Morita, T., El-Kazzaz, W., Tanaka, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Accumulation of Glucose-6-phosphate or Fructose-6-phosphate Is Responsible for Destabilization of Glucose Transporter mRNA in Escherichia coli"J.Biol.Chem.. 278. 15608-15614 (2003)
[Publications] El-Kazzaz, W., Morita, T., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.: "Metabolic block at early stages of glycolytic pathway activates the Rcs phosphorelay system via increased synthesis of dTDP-glucose in Escherichia coli"Mol.Microbiol.. 51. 1117-1128 (2004)
[Publications] Sunohara, T., Jojima, K., Yamamoto, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Nascent peptide-mediated ribosome stalling at a stop codon induces mRNA cleavage resulting in nonstop mRNA that is recognized by tmRNA"RNA. 10. 378-386 (2004)
[Publications] Sunohara, T., Jojima K., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.: "Ribosome stalling during translation elongation induces cleavage of mRNA being translated in Escherichia coli"J.Biol.Chem.. (in press). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

グルコース代謝系による情報処理と遺伝子発現制御

Principal Investigator

饗場 弘二 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20025662)

Research Products

[Publications] Yamamoto, Y., Sunohara, T., Jojima, K., Inada, T., Aiba, H.: "SsrA-mediated trans-translation plays a role in mRNA quality control by facilitating degradation of truncated mRNAs"RNA. 9. 408-418 (2003)

[Publications] Morita, T., El-Kazzaz, W., Tanaka, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Accumulation of Glucose-6-phosphate or Fructose-6-phosphate Is Responsible for Destabilization of Glucose Transporter mRNA in Escherichia coli"J.Biol.Chem.. 278. 15608-15614 (2003)

[Publications] El-Kazzaz, W., Morita, T., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.: "Metabolic block at early stages of glycolytic pathway activates the Rcs phosphorelay system via increased synthesis of dTDP-glucose in Escherichia coli"Mol.Microbiol.. 51. 1117-1128 (2004)

[Publications] Sunohara, T., Jojima, K., Yamamoto, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Nascent peptide-mediated ribosome stalling at a stop codon induces mRNA cleavage resulting in nonstop mRNA that is recognized by tmRNA"RNA. 10. 378-386 (2004)

[Publications] Sunohara, T., Jojima K., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.: "Ribosome stalling during translation elongation induces cleavage of mRNA being translated in Escherichia coli"J.Biol.Chem.. (in press). (2004)

饗場弘二名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20025662)