枯草菌非翻訳型RNAによる遺伝子発現制御ネットワーク解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15013205
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中村 幸治 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (40212097)
• Keywords: 枯草菌 / 遺伝子間領域 / 非翻訳型RNA / リボ制御 / リボスイッチ / マイクロアレイ解析 / ポストゲノム解析 / アテニュエーター

Research Abstract

ゲノム解析により、多くのギャップ領域が存在することが明らかにされてきた。ギャップ領域は、非常に小さな分子量のタンパク質をコードする場合もあるが、多くは翻訳されない非翻訳型RNAをコードする。ゲノム上の全遺伝子情報を解析し、機能面でのネットワークを解明する上で、非翻訳型RNAの機能解析は重要である。
枯草菌の対数増殖期の菌体の全RNA中に10種類程度の低分子RNAの存在を確認した。ノーザン解析から、このうち、4種類は5S RNA、scRNA、tmRNA、M1 RNAであった。長さが200塩基付近の2本のバンドについて(BS190RNA、および、BS200RNA)、ゲル抽出後、3'末端へpoly(A)付加して作成したcDNAの塩基配列を決定した。、その結果、spS-yrvM遺伝子間のギャップ領域にコードされていた。両末端の解析から、BS200RNAから、5'末端の10塩基が切断され、BS190RNAとなることが示唆された。BS190RNA遺伝子の欠損変異株では、増殖能の低下が見られ、タンパク質合成も一部阻害されていた。一方、X6Hisタグを付加したRNAポリメラーゼβサブユニットを発現する枯草菌から調製した菌体抽出液に対して、Ni-NTAカラムを用いてプルダウン実験を行った結果、BS190RNAは、特異的に、RNAポリメラーゼのホロ酵素と結合することが明らかとなった。また、枯草菌で新たに見いだした10種類の非翻訳型RNAの破壊株を用いたマイクロアレイ解析より、5種類の非翻訳型RNAは、他の遺伝子を転写レベルで制御していた。また、100塩基以下の領域の解析により、3種類のリボスイッチ領域を同定して、解析を行った。

Research Products

• [Publications] Kumano, M., Nakamura, K.他: "Licomycin resistance mutations in two regions immediately downstream of the -10 region of lmr promoter cause overexpression of a putative multidrug efflux pump in Bacillus subtilis mutants."Antimicrob.Agents Chemother.. 47・1. 432-435 (2003)