大腸菌染色体複製とプラスミド複製の遺伝子による調節機構

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62615514
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 永田 俊夫 京都大学, ウイルス研究所, 助教授 (00037392)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大森 治夫 京都大学, ウイルス研究所, 助手 (10127061)
• Keywords: 染色体複製 / プラスミド複製 / 複製開始メカニズム / 複製開始領域の構造 / 複製開始の遺伝子調節 / 複製開始点 / プライマーRNAの二次構造 / RNase H

Research Abstract

1.大腸菌dnaA遺伝子産物はミニFプラスミドの複製に必須である.
大腸菌dnaA遺伝子産物DnaAタンパク質は大腸菌の通常の複製起点oriCに結合し, 複製開始に必須の役割を演じることが知られている. 一方, ori-2を起点とするFプラスミドの複製開始の調節は, repE遺伝子産物タンパク質がori領域へ結合する働きによって実現される. 従来, Fプラスミドの複製には宿主大腸菌のdnaA遺伝子の働きは不必要と信じられてきた. しかし, ori-2を起点としてもつミニFプラスミドを用いて詳細な解析を行ったところ, その複製のためにはdnaA遺伝子作用が必要なことを見いだした. 殊に, ミニFpri-2にも存在するDnaAタンパク質結合シグナルのコンセンサス配列(DnaA box)が, 必須の役割を演じることが証明され, ミニFプラスミドの場合も, DnaAタンパク質のoriへの結合が複製開始の調節に関与する可能性を示唆した.
2.大腸菌rnh変異株の細胞内でColElプラスミドが複製するメカニズム
ColElプラスミドの複製は, in vitroの実験結果から, 大腸菌ruh遺伝子産物のRNaseHによるプライマーRNA前駆体の切断によって開始することが知られている. しかし, in vivoの実験結果によれば, この酵素を欠損した. ruh^-変異株細胞のなかでもこのプラスミドは正常に複製する. このメカニズムを解明するために, プラスミドDNAの欠失変異株をシステマティックに構築して解析した. その結果, rnh^+株の細胞内で複製するためのメカニズムと, ruh^-株の細胞内で複製するためのメカニズムは, ある面で二律背反的に異なることが示された. しかし, プライマーRNA前駆体が独得の二次構造を保つことが要求される等の面においては, いずれにも必須のメカニズムが存在し, それはおそらくRNA-DNAハイブリッドの安定な形成のために要請されるものと考えられる.

Research Products

• [Publications] 永田 俊夫: 日本農芸化学会誌. 61. 1475-1478 (1987)
• [Publications] 永田 俊夫: 遺伝学雑誌. 62. (1987)
• [Publications] NAGATA,Toshio: Journal of Bacteriology. (SUBMITTED).
• [Publications] MURAKAMI,Yota: Journal of Bacteriology. 169. 1724-1730 (1987)
• [Publications] OHMORI,Haruo: Journal of Molecular Biology. 198. 223-234 (1987)