2017 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of link between energy homeostasis and onset of differentiation in Streptomyces
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15K07370
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
上田 賢志 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (00277401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 英晃 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (50385994)
西山 辰也 日本大学, 生物資源科学部, 助手 (10759541)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Streptomyces / エネルギー代謝 / 遺伝制御 / 恒常性 / 二次代謝 / 形態分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Streptomyces griseusにおける一斉転写解析によって、銅添加により転写量が低下する遺伝子として同定されたコハク酸脱水素酵素（呼吸鎖複合体II）オペロンsdh2について詳細な解析を実施した。本オペロンにはLysR型転写調節蛋白質をコードするSGR708遺伝子が隣接しており、この配置はStreptomyces属に広く保存されていた。そこで、本蛋白質がsdh2の転写制御に関与することを予想した。RT-PCR法を用いてsdh2遺伝子の転写を定量した結果、野生株では銅無添加で転写レベルが高く、銅添加によって低下することが確認されたが、SGR708破壊株では銅添加の有無に関わらずsdh2の転写は低レベルであった。このことから、SGR708蛋白質は低銅濃度下でsdh2オペロンの発現を誘導するアクチベーターであることが示唆された。さらに、本蛋白質はsdh2プロモーター領域に結合し、その結合能は銅によって阻害されることがゲルシフトアッセイによって示された。このことから、sdh2オペロンは銅欠乏時にSGR708蛋白質が直接そのプロモーター領域に結合することによって転写誘導されることが強く示唆された。一般にStreptomycesにはコハク酸脱水素酵素オペロンが2つ（sdh1とsdh2）存在するが、本研究によって、前者は構成的に、後者は銅欠乏依存的に発現し、本菌群のエネルギー代謝の恒常性維持に関与していることが強く示唆された。
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