大腸菌のDNA複製終了、分配、細胞分裂過程及びこれを調節する遺伝子群の構造と機能

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63615519
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 三木 健良 九州大学, 薬学部, 助教授 (40037586)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀内 忠郎 九州大学, 薬学部, 教授 (10037567)
• Keywords: 大腸菌 / F因子 / 細胞分裂 / DNA複製 / DNAジャイレース / groES遺伝子

Research Abstract

大腸菌における細胞周期調節の分子構造を明らかにする事を目的に、(1)F因子DNA複製と宿主大腸菌細胞分裂の共役を支配するLetA、LetD蛋白質作用の分子機構、(2)この共役に関与する宿主大腸菌遺伝子の検索を計画し、以下の結果を得た。
1gyrA遺伝子の関与.
DNA gyraseのサブユニットAがF因子のDNA複製と宿主大腸菌の細胞分裂の共役に関与することを明らかにした。細胞分裂抑制活性を持つLetD蛋白質を"抑圧"し得る大腸菌変異株(tdi変異株)を分離、解析し、既に報告した形態形成遺伝子groES、groEL(Miki et al.,J.Mol.Biol.201,327(1988))の他に、DNA gyraseの一つのサブユニットの構造遺伝子であるgyrA遺伝子が関与することを、(1)tdiF変異を相補するDNA断片の制限酵素地図と、小原らの大腸菌染色体DNAの制限酵素地図との比較、(2)形質導入によるマッピング、(3)欠失変異株を用いた相補性試験、(4)tdiF変異株のgyrA遺伝子領域の塩基配列の決定を行うことによって確認した。GyrA蛋白質が、LetD蛋白質の直接、あるいは最終的な標的蛋白質であることは、(1)GyrA蛋白質を多量生産していると思われる、組み換えプラスミドが、LetD蛋白質による大腸菌染色体DNAの分配および細胞分裂阻害を抑圧すること、(2)LetD蛋白質多量生産株の細胞抽出液がDNA gyraseの活性を抑制する事によって示唆された。
2.大陽菌染色体DNA複製と細胞分裂を共役させる遺伝子の検索
新しい遺伝子tdiDを見いだした。tdiD変異株は、LetD蛋白質活性を"抑圧"し得るばかりでなく、無チミン死耐性を示し、λファージを溶原化した場合、紫外線によってプロファージが誘発されないなど、大腸菌染色体DNA上のLetD様遺伝子に期待される性質を持つ。

Research Products

• [Publications] Miki,T.;Yasukoshi,T.;Nagatani,H.;Furuno,M.;Orita,T.;Yamada,H.Imoto,T.&Horiuchi,T.: Protein Engineering. 1. 327-332 (1987)
• [Publications] Imoto,T.;Yamada,H.;Yasukoshi,T.;Yamada,E.;Ito,Y.;Ueda,T.;Nagatani,H.;Miki,T.;Horiuchi,T.: Protein Engireering. 1. 333-338 (1987)
• [Publications] Miki,T.;Orita,T.;Furuno.M.;Horiuchi,T.: Journal of Molecular Biology. 201. 327-338 (1988)