大腸菌増殖定常期および緊縮応答時に特異的なσ因子、σ^<38>の発現調節

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06760073
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 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: Escherichia coli / RNA polymerase / sigma factor / trans cription / ppGpp / stationary phase / stringent response / promoter

研究概要

(1)rpoS遺伝子の発現はこれまでに、転写、翻訳、翻訳後の蛋白質安定性の少なくとも3段階で制御されていることが知られている。ppGppを欠く大腸菌株(ΔrelA、ΔspoT)においては、菌体内にRpoS蛋白質が蓄積しないことが知られている。その分子機構を調べるため、rpoS遺伝子上流部分にlacZ遺伝子を連結し、転写および翻訳レベルでの融合遺伝子を作製、ラムダファージを利用したベクターを用いて1コピーで染色体上に導入した。その結果、ppGppを欠く株において、rpoS遺伝子の転写活性が90%程度低下していることが明かとなり、少なくともppGppがrpoS遺伝子の転写を正に制御していることが判明した。これはrpoS遺伝子の主要な転写を司るP2プロモーターが、ppGppにより正に制御されるヒスチジン合成系のプロモーターと相同性を示すこととよく一致した。
(2)RpoS遺伝子産物を含むRNAポリメラーゼホロ酵素(Eσ^<38>)のプロモーター認識特異性について、様々な改変プロモーターを用いたin vitroにおける解析を行なった。その結果、Eσ^<38>がとEσ^<70>同様の-10コンセンサス配列を認識することが明らかになった。即ち、TATAATをコンセンサスとするプロモーター配列は、これら2種のホロ酵素により共通に認識される。

研究成果

• [文献書誌] Kan Tanaka: "Cloning,analysis and expression of an rpoS homologue gene from Pseudomonas aeruginosa PA01" Gene. 150. 81-85 (1994)
• [文献書誌] Kan Tanaka: "Promoter determinants for Escherichia coli RNA polymerase boloenzyme containing σ^<38>(the rpoS gene product)" Nucleic Acids Research. (in press).
• [文献書誌] Yuko Takayanagi: "Structure of the 5′ upstream region and the regulation of the rpoS gene of Escherichia coli" Molecular and General Genetics. 243. 525-531 (1994)
• [文献書誌] A.Abe: "Regulation of spvR gene expression of Salmonella virulence plasusid pKDS50 in Salmonella Choleraesuis serovar Choleraesuis" Molecular Microbiology. 12. 779-787 (1994)
• [文献書誌] Masaya Fujita: "Transcription of the principal sigma-factor genes,rpoD and rpoS,in Pseudomonas aeruginosa is controlled according to the growth phase" Molecular Microbiology. 13. 1071-1077 (1994)
• [文献書誌] Tomoko Araya-Kojima: "Identification and Molecular Aualysis of Lactococcus lactis rpoD operon" Biosci.Biotech.Biochem.59. 73-77 (1995)