定常期大腸菌RNAポリメラーゼ主要シグマ因子σ38(rpoS遺伝子産物)の研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454069
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高橋 秀夫 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (90013333)
• 研究分担者: 田中 寛 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (60222113)
• キーワード: RNAポリメラーゼ / 主要シグマ因子 / 定常期 / σ38 / プロモーター特異性 / 大腸菌

研究概要

(1)大腸菌の増殖定常期に活性が増大する主要型シグマσ因子、σ38を持つRNAポリメラーゼ・ホロ酵素(E・σ38)のプロモーター特異性についての解析を行った。既に大腸菌のプロモーターが、対数期の主要σ因子(σ70)を持つホロ酵素(E・σ70)でのみ認識されるもの、E・σ38で優先的に認識されるもの、および両者で認識されるものの3つのクラスに分けられることを示した。これらの違いがプロモーター要素のどの部分に起因しているかについて、それぞれの代表プロモーターとして、alaS,ficおよびlacUV5を用い、-10上流域をUE(upstream element)、-35領域をDE(downstream element)として、この間で組換えたキメラ型の配列を造成することによって解析を行った。UEとDEとの全ての組み合わせを持つDNA配列を造成し、再構成したE・σ70とE・σ38ホロ酵素によるin vitroにおける転写によってプロモーター活性の有無を調べた。その結果、ficあるいはlacUV5由来のDEを持つものはEσ38で認識されること、alaSからのDEを持つものは認識されないことが分かった。また、ficのDEのみでもEσ38の効率的なプロモーターになることが示された。したがってE・σ38とE・σ70によって見分けられているプロモーター配列は、DEであると結論した。
(2)同様の系を用いてEσ38ホロ酵素が、galおよびlacのCRP-応答プロモーターP1に対して機能するかどうか調べた。その結果、Eσ70と同じように、CRPによるプロモーターの活性化が起こることが明らかにされた。
(3)ラン藻、Synechococcus PCC7942の4つのrpoD遺伝子について解析を進めた。

研究成果

• [文献書誌] Abe,A.: "Regulration of spvR gene expression of Salmonella virulence plasmid pKDSC50 in Salmonella serover Chlorelasuis." Mol.Microbiol.,. 12. 779-788 (1994)
• [文献書誌] Takayanagi,Y.: "Structure of the 5 upstream region and the regulation of the rpoS gone of Escherichia coli." Mol.Gen.Genet.,. 243. 523-531 (1994)
• [文献書誌] Nimura,K.: "Identification of the dnaK gene family in Synechococcus sp.PCC7942" Biochem.Biophys.Res.Commu.201. 466-471 (1994)
• [文献書誌] Tanaka,K.: "Cloning,analysis,and expression of rpoS gene of Pseudomonas aeruginosa PA01" Gene. 150. 81-85 (1994)
• [文献書誌] Nimura,K.: "Sequence analysis of the third dnaK homolog gene in Synechococcus sp.PCC7942." Biochem.Biophys.Res.Commu.201. 848-854 (1994)
• [文献書誌] Tanaka,K.: "Promoter determinants for Escherichia coli RNA polymerase holoenzyme containing σ38(the rpoS gene product)." Nucleic Acids Res.(in press).