ビブリオブルニフィカスにおける鉄獲得系発現に関与する転写因子の作用機構の解析

• 研究課題/領域番号: 15590386
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 中尾 浩史 岡山大学, 薬学部, 助教授 (20237217)
• 研究分担者: 山本 重雄 岡山大学, 薬学部, 教授 (40033229)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: Vibrio vulnificus / siderophore / 鉄 / 転写制御 / ビブリオブニフィカス / 転写調節

研究概要

病原菌が宿主生体内で増殖するために鉄は必須の元素である。鉄は生体内では著しく制限されており、増殖には鉄の獲得機構が必要である。ビブリオブルニフィカスは自ら産生するシデロフォア以外に、外因性シデロフォアであるエロバクチンの利用性を有しており、しかもこの鉄-エロバクチン複合体に対する外膜受容体蛋白質がエロバクチン存在下で誘導される。本研究は、本膜受容体蛋白質をコードする遺伝子(iutA)およびその上流領域に転写因子をコードすると予想されるGntR family repressor類似遺伝子(iutR)に対する解析を行った。
iutAのプロモーター部位にはGntRファミリー転写因子に特徴的な塩基配列が見いだされた。さらに、iutA上流域約5kbの解析を行った結果、iutR以外に3つの構造遺伝子(vatCDB)が存在した。これらは内膜輸送系の3つのコンポーネントと相同性を持ち、転写レベルで鉄制御を受けるオペロンとして存在していた。一方、iutRは単独の転写単位で、鉄による制御は受けていなかった。iutR破壊株を作成し、mRNA及び蛋白質レベルでの解析を行い、IutRがiutAの負の転写制御因子であることを証明した。
vatオペロンの機能解析のためにvatD破壊株を作成した。vatD破壊株ではエロバクチンとデスフェロキサミンBの利用能が消失したことから、vatオペロンは2つの外因性hydroxamate系シデロフォアに共通の内膜輸送系をコードすることを確認した。
vatCDB-iutR-iutAクラスターのビブリオブルニフィカスにおける分布を調べたところ、本クラスターは本菌に普遍的に存在しており、鉄獲得に必須な遺伝子として保持されていると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and transcriptional organization of a gene cluster involved in biosynthesis and trasport of acinetobactin, a siderophore produced by Acinetobacter baumannii ATCC19606T. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mihara K., Tanabe T., Yamakawa Y., Funahashi T., Nakao H., Narimatsu S., Yamamoto S.
  • 雑誌名: Microbiology-SGM 150 ページ: 2587-2597
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and characterization of two contiguous operons required for aerobactin transport and biosynthesis in Vibrio mimicus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Moon, Y.-H., Tanabe, T., Funahashi, T., Shiuchi, K., Nakao, H., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Microbiol. Immunol. 48 ページ: 389-398
  • NAID: 10012919607
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and characterization of two contiguous operons required for aerobactin transport and biosynthesis in Vibrio mimicus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Moon, Y.-H., Tanabe, T., Funahashi, T., Shiuchi, K., Nakao, H., Yamamoto
  • 雑誌名: Microbiol.Immunol. 48 ページ: 389-398
  • NAID: 10012919607
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and transcriptional organization of a gene cluster involved in biosynthesis and trasport of acinetobactin, a siderophore produced by Acinetebacter baumannii ATCC19606T. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mihara K., Tanabe T., Yamakawa Y., Funahashi T., Nakao H., Narimatsu S., Yamamoto S.
  • 雑誌名: Microbiology-SGM 158 ページ: 2587-2597
• [雑誌論文] Identification and characterization of two contiguous operons required for aerobactin transport and biosynthesis in Vibrio mimicus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Moon, Y.-H., Tanabe, T., Funahashi, T., Shiuchi, K., Nakao, H., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Microbiol.Immunol. 48 ページ: 389-398
  • NAID: 10012919607
• [雑誌論文] Identification of genes required for biosynthesis and transport of the siderophore Vibrioferrin in Vibrio parahaemolyticus. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, T., Funahashi, T., Nakao, H., Miyoshi, S., Shinoda, S., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. 185 ページ: 6938-6949
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An iron-regulated gene required for utilization of aerobactin as an exogenous siderophore in Vibrio parahaemolyticus. (2003)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, T., Tanabe, T., Aso, H., Nakao, H., Fujii, Y., Okamoto, K., Narimatsu, S., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Microbiology 149 ページ: 1217-1225
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of genes required for biosynthesis and uansport of the siderophore Vibrioferrin in Vibrio parahaemolyticus. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, T., Funahashi, T., Nakao, H., Miyoshi, S., Shinoda, S., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. 185 ページ: 6938-6949
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Funahashi, T., Tanabe, T., Aso, H., Nakao, H., Fujii, Y, Okamoto, K., Narimatsu S., Yamamoto, S.: "An iron-regulated gene required for utilization of aerobactin as an exogenous siderophore in Vibrio parahaemolyticus"Microbiology. 149. 289-297 (2003)
• [文献書誌] Tanabe, T., Funahashi, T., Nakao, H., Miyoshi, S., Shinoda, S., Yamamoto, S.: "Identification of genes required for biosynthesis and transport of the siderophore Vibrioferrin in Vibrio parahaemolyticus"Journal of Bacteriology. 185. 6938-6949 (2003)