Comprehensive analysis of post-transcriptional control of the virulence regulators in enterohemorrhagic Escherichia coli

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K15157
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: Kitasato University (2019); National Institute of Infectious Diseases (2018)
• Principal Investigator: Sudo Naoki 北里大学, 薬学部, 助教 (50736105)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 腸管出血性大腸菌 / 転写後発現制御 / Hfq / LEE / ler

Outline of Final Research Achievements

In this study, I attempted to identify the post-transcriptional regulators of ler, which encodes the regulator of LEE essential for enterohemorrhagic Escherichia coli infection, using affinity purification of MS2-tagged RNA purification. I showed that RNA-binding protein, Hfq, binds to ler mRNA. Furthermore, Hfq inhibited translation of ler through binding of its mRNA to the distal face of Hfq. I also demonstrated that this Hfq-mediated ler repression leads to repression of all LEE-encoded genes expression under conditions where virulence genes are uninduced. On the other hand, I could not identify the small regulatory RNA, which specifically binds to and post-transcriptionally regulates ler mRNA.

Free Research Field

分子生物学、細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の推進により腸管出血性大腸菌が持つLEEの発現制御の一端を解明することができた。LEEは腸管出血性大腸菌のヒトへの感染に重要な遺伝子群であり、この制御機構を理解することは、腸管出血性大腸菌感染症を制御するための基盤的知見となる。
また、本研究ではler mRNAの精製のため、MS2タグを用いたRNA精製法を用いた。この手法によりler mRNAの制御因子としてHfqを同定し、その制御機構の解明に繋がった。このことは、MS2タグを用いたRNA精製法が被制御因子である標的mRNAから制御因子を同定するための一般的手法になり得ることを示す。