溶血連鎖球菌の遺伝子操作による毒素遺伝子の発現および機能の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13770132
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: 福井医科大学
• Principal Investigator: 木元 久 福井医科大学, 医学部 生化学, 助手 (70283166)
• Keywords: 溶血製連鎖球菌 / ストレプトリジン / NADase

Research Abstract

平成13年度の研究計画では、溶血性連鎖球菌が産生する外毒素であるストレプトリジンO(SLO)とNADaseの大量発現系を構築し、毒素タンパク質間の相互作用を解析する予定であった。lacプロモーターを利用した大腸菌での発現やT7プロモーターによる大腸菌ライゼートを用いたセルフリーシステムを利用しても、目的のタンパク質は発現しなかった。そこで、発現をより厳格にコントロールできる大腸菌アラビノースオペロンの発現調節制御機構を利用したところ、SLOだけが発現した。申請者は、SLOが上流に位置するNADaseと共にポリシストロニックに転写されていること、そして両遺伝子間に機能不明のオープンリーディングフレーム(ORF1)が存在することに着目し、このORF1がNADaseの発現に必要ではないかと考えた。この推測にしたがって両遺伝子を同時に発現させたところ、NADaseが大腸菌でも発現した。このORF1の遺伝子配列から予想されるアミノ酸配列は、既存のタンパク質とのホモロジーはなかった。ORF1の機能を明らかにするために抗体を作製して調べたところ、本タンパク質はlacプロモーターによる大量発現が可能で、SLOやNADaseとは異なり菌体内タンパクであることがわかった。ORF1は細胞内でNADaseの発現に関与していると思われる。また、N末端のアミノ酸配列を調べた結果、シャインーダルガルノ配列はNADaseの構造遺伝子内に位置していた。現在、ORF1のより詳細な機能と、SLOおよびNADaseの大量精製を行っている。