細菌の病原性を修飾するストレスとストレス蛋白質

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454188
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 林 英生 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (40033203)
• 研究分担者: 清水 徹 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (80235655) ; 太田 敏子 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (40233134)
• キーワード: 黄色ブドウ球菌 / ウェルシュ菌 / 熱ショック蛋白 / パリンドローム構造 / 溶血毒 / 二分子情報伝達系 / ストレス応答 / 調節遺伝子

研究概要

黄色ブドウ球菌とウェルシュ菌の病原因子産生にストレスがどのような影響を与えるかを解析している。黄色ブドウ球菌では培養温度を37℃から42℃へ移し、熱ストレスを負荷すると10種類以上の蛋白が多量に産生されてくる。そのいくつかはアミノ酸分析の結果熱ショック蛋白であることがわかったので、その内、hsp60とhsp70の遺伝子(オペロン)をクローン化し構造を決定した。hsp60はHSP10とHSP60の2種類の蛋白をコードしており、hsp70はHSP37、HSP20、HSP70、HSP40、HSP35の5種類をコードしていた。この内HSP20はE.coliのGrpEに、HSP40はDnaJにHSP70はDnaK相当であったがHSP37とHSP35はE.coliには認められず、新しい遺伝子であった。またHSP37はGram陽性菌に相同性の高い構造があり、Gram陽性菌に共通的に保存されている構造であるらしいことが推察された。HSP35はブドウ球菌に特異的な構造であった。これらの熱ショック蛋白の遺伝子のオペレーター構造は特徴的なパリンドローム構造を持ち、これらがどのような特性があるのか検討している。ウェルシュ菌の溶血毒素の産生は2分子情報伝達系により調節されていることを発見した。それに関与する遺伝子virRのクローン化に成功し、塩基配列を決定し構造の特性を解析した。さらにこれを調節する因子、virSをクローン化している。virRが他の毒素の産生をも制御していることは各種の変異を分離し、コンプリメンテイション法により確認しているが、さらに他の因子が関与していることがわかってきた。これらの毒素がいかに病原性と関わり、何がストレスとして作用してその発現を調節しているか、遺伝子・蛋白レベルで解析している。

研究成果

• [文献書誌] T.Ohta,et al: "Molecular characterization of the gene operon of heat shock proteins HSP60 and HSP10 in Methicillin-resistant S.aureus" Biochem.Biophys.Res.Comm.193. 730-737 (1993)
• [文献書誌] T.Ohta,et al: "Heat shock promoter of thermophilic chaperonin operon" Biochem.Biophys.Res.Comm.191. 550-557 (1993)
• [文献書誌] T.Ohta,et al: "Molecular characterization of the gene operon,S70,comprising grpE,dnaK,dnaJ homologues,and two new heat shock genes of S.aureus" J.Bacteriol.176(in press). (1994)
• [文献書誌] T.Shimizu,et al: "The virR gene,a member of a class of two component response regulator regulates the production of perfringelysin O,collagenase・・・・" J.Bacteriol. 176(in press). (1994)
• [文献書誌] N.Sakurai et al: "The rice culture filtrates of B cerius isolated from emetic type food poisoning causes mitochondrial swelling in HEp-2 cell" Microbiol.Immunol.38(in press). (1994)