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シュードモナス菌由来TOLプラスミド上のキシレン分解系遺伝子群のうち、第1オペロン(OPl)とxylS遺伝子は、約140bp上流の配列に正の調節蛋白XylRが結合し、これとプロモーターに結合したRNAポリメラーゼ(この場合はdelta^<54>を利用する)の間で転写開始の際、DNAループを形成すると考えられている。またヒストン様蛋白IHFが、OPlの転写を活性化し、xylS遺伝子の転写をむしろ抑制することが明らかになっている。
本研究では、OPlおよびxylS遺伝子の転写調節機構におけるIHFの役割を明らかにする為、実験を行なった。また、他のヒストン様蛋白と両遺伝子の転写調節との関係についても検討を加えた。
まず両遺伝子の上流域とIHFの相互作用を、ゲルシフト法とフットプリント法にて検討した。OPl上流へのIHFの親和性は、xylS遺伝子より約30倍高かった。また、OPl上流には内在性の湾曲構造はないが、以前報告されているIHF結合領域(エンハンサー様配列とプロモーターの間にある)にIHFが結合し、湾曲構造が誘導されることが明らかになった。一方、xylS遺伝子上流の解析では、エンハンサー様配列とプロモーターの間に複数の内在性の湾曲構造が存在した。さらにIHFの結合領域は、エンハンサー様配列とプロモーターに重複した2つの領域に存在した。このように両遺伝子の転写調節の違いは、IHFの結合と湾曲構造の形成に依存すると予測される。次に他のヒストン様蛋白H-NSあるいはHUの欠失変異株を用いて、xylS遺伝子の転写活性を測定した。その結果、H-NS欠失変異株は同遺伝子の活性化に影響を及ぼさないが、HU欠失変異株ではその活性は、野性株の約60%に減じていた。
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