| 研究概要 |
本研究計画では、細菌の環境への応答機構を包括的に理解するために、分子遺伝学的、分子生物学的解析基盤が確立されている大腸菌を対象として、浸透圧や高塩ストレスに応答した細胞内情報伝達機構と遺伝子発現制御機構の解析に焦点を絞り、その分子機構を明らかにすることを目的として立案した研究課題を遂行した。特に本年度は、大腸菌の二つの浸透圧センサー、EnvZ及びKdpDによる浸透圧シグナルの受容と伝達の分子メカニズムを中心に解析し、以下の点を明らかにした。
(1)、EnvZは膜局在性の浸透圧センサーと考えられるが、膜領域の機能的重要性を明らかにするために、この領域にアミノ酸変化を生じた変異EnvZの手得を試みた。その結果各種の変異EnvZを手得することができ、膜貫通領域がEnvZによる情報伝達にとって重要であることが明らかとなった。
(2)、上記、変異EnvZの一種を用いて、その復帰変異株を手得を試みたところ、同じく膜貫通領域にもう一つのアミノ酸変異が導入されることにより野生型の性質を示すことが明らかとなった。また、この複帰変異は分子間の相補によっても可能であることも示した。したがってEnvZ浸透圧センサーは二量体で機能していることが明らかとなった。
(3),KdpDもEnvZと同様に膜局在性の浸透圧センサーと考えられるが、KdpDに関しては、膜から可溶化する方法を用いて精製し、生化学的解析を行なった。精製したKdpDは活性を示さなかったが、リピドを用いてリポソームを形成したところ活性のあるKdpDを再構成することができた。これを用いて浸透圧センサーKdpDの生化学的諸性質を明らかにすることができた。
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