真正細菌における非翻訳型RNAによって遂行される遺伝子発現制御機構の解析

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16380055
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中村 幸治 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教授 (40212097)
• Keywords: 転写制御 / リボ制御 / 非翻訳型RNA / BS190RNA / リボスイッチ / T-ボックス / RNomics

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5SRNA、scRNA、tmRNA、M1RNA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、aspS-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。