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突然変異は生物の多様性、進化の基礎となったものであるが、現存の生物においては病態を引き起こす源となっている。突然変異には遺伝子の再編を伴う変異があり、生体において高頻度に起こるが、その多くはトランスポゾン自身がコードするトランスポゼ-スによって誘起される。本研究は、異なる様式で転移するバクテリアのトランスポゾンTn3と挿入因子IS3の転移機構を解明することを目的としたものである。
1.Tn3トランスポゼ-スによるニッキング反応の解析。トランスポゼ-ス過剰産生菌破砕液中で、基質としてTn3を運ぶプラスミドを加えるとTn3の末端でニックが生じる。本研究において、先ず、ニッキング反応の基質として超らせん構造が必要であることを明らかにした。また、トランスポゼ-スの認識部位であるTn3の末端領域に変異を持つものを基質とした場合にニックが生じないことから、ニッキングがトランスポゼ-ス依存の反応であることを確認した。さらに、前述の菌破砕液の硫安画分IIIaにはトランスポゼ-スが、IIIcにはニッキング反応を促進する宿主タンパク質(nicking stimulation factor;NSF)が含まれていることを明らかにすると共に、IIIc中のNSFを種々のカラムを使用したクロマトグラフィーを行うことによってNSFを精製した。
2.IS3トランスポゼ-スによる転移の中間体生成反応の解析。IS3のトランスポゼ-スを誘導生産させ、環状及び直鎖状IS3分子が時間経過に従ってどのように生成されるのかをゲル電気泳動によって見いだし、その後の消長を見た。ここで見いだした環状・直鎖状IS3分子は転移の中間体である可能性が強いが、同様の分子がレトロウイルスの挿入の過程でも生じることは興味深い。
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