2007 Fiscal Year Annual Research Report
病原性薬剤耐性等の遺伝子の導入に対して細菌が備えるバリアーと細菌の生死
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19790316
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
半田 直史 The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 寄付講座教員 (00396855)
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| Keywords | 微生物ゲノム / 制限酵素 / DNA分解酵素 / 相同組換え / 病原細菌 |
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| Research Abstract |
病原細菌の全ゲノム配列解読から、毒素薬剤耐性などの病原性因子がしばしば動く遺伝子に担われていることが明確になり、細菌感染の理解と制御には遺伝子の伝達過程の解明が不可欠であることが明らかになった。細菌自身が備える遺伝子導入を排除する機構として、細菌の世界に広く存在する制限修飾系がある。制限修飾系は自己の目印(メチル化)のないDNAを切断する。制限修飾系が細菌ゲノムを攻撃した際には、それを修復するのは外来遺伝子を排除する第2の機構であるゲノム維持ナノマシンである。この機能を担うDNA分解修復酵素は、「自己」ゲノムを認識して選択的に修復するしくみであり、病原遺伝子の有無とは別に病原細菌グループのゲノムレベルでのアイデンティティーを規定する。
制限修飾系は他のキラー・アンチキラー遺伝子同様、自己の維持を細菌に強制する寄生遺伝子である。プラスミド安定化機構として働くことが知られるキラー・アンチキラー型遺伝因子においては、キラー遺伝子産物に対してアンチキラー遺伝子産物が不安定であることが重要であることが分かっている。制限修飾系では、アンチキラーが不安定ということは確認できていないが、弱められた変異を持つ修飾酵素(アンチキラー)と野生型制限酵素(キラー)遺伝子のペアでは、制限修飾系による細胞死が顕著に現われ、野生型の制限修飾系以上にプラスミドの安定化を増強した(J. Bacteriol.2008)。これは制限修飾系が、他のキラー・アンチキラー同様の自己強制維持機構を持つことを強く示唆する。
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