グラム陽性菌における病原因子産生の分子機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08407010
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 中村 信一 金沢大学, 医学部, 教授 (90019620) ; 倉園 久生 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (90186487) ; 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, 助教授 (40233134)
• キーワード: 黄色ブドウ球菌 / ストレス応答 / 熱ショック蛋白 / 原子力問顕微鏡 / 転写調節 / ウエルシュ菌 / 溶血毒素 / 調節遺伝子

研究概要

黄色ブドウ球菌のアルカリショックに応答して発現する蛋白とその遺伝子(asp23)を同定した。遺伝子は数個の遺伝子群(aspオペロン)からなり、発現調節に関わるような特異的な構造は認められなかった。熱やアルカリショックに応答する転写調節因子を同定すべく、plcCとσ^Bをクローニングしたところ、それらの遺伝子もオペロンを形成し、発現は熱応答していたがアルカリには応答しなかった。アルカリショック蛋白の発現は再現性高く発現されるので、今後さらに解析を進める予定である。熱ショック蛋白遺伝子のHSP70の上流域には特異的な反復塩基配列があり、その部位に特異的に結合する蛋白の結合状態を直接原子力間顕微鏡で観察した。今後はその蛋白を同定し転写調節因子とともに発現機能に関わる詳細を検討する。
ウエルシュ菌についてはコラゲナーゼ遺伝子のクローニングを行い、局在を決定した。また南極で分離されたウエルシュ菌の中で毒素を産生しない菌株の遺伝子構造を調べ、発現を調節する遺伝子は健在であるが、溶血毒素遺伝子とその近接遺伝子の一部が欠損しているものがあることを明らかにし、形質として毒素を産生しない菌株には色々な型の遺伝子変異があることをしめした。またウエルシュ菌の外毒素遺伝子の発現は、上位の調節遺伝子(virR/virS)により統括的に調節されていることを発見し、遺伝子構造の特徴、発現様式の特性などを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] I Makoto Kuroda,Toshiko Ohta,and HideoI Hayashi 1996: "Isolation and the gene cloning of an alkaline shock protein in methicillin resistant Staphylococcus aureus." Biochem.Biophys.Res.Comm.207. 978-984 (1995)
• [文献書誌] Tohru Shimizu,K.Ohtani,W.Ba-Thein,S.Inui,S.Nakamura,and H.Hayashi.: "Characterization of a toxin-deficient Clostridium perfringens strain,KZ1340." Microbiol.Immunol.40. 141-145 (1996)
• [文献書誌] Toshiko Ohta,S.Nettikadan,F.Tokumase,H.Ideno,Y.Abe,M.Kuroda,H.Hayashi,K.Takeyasu: "Atomic force microscopy proposes a nevel model for stem-loop structure that binds a heat shock protein in the Staphylococcus aureus HSP70 operon." Biochem.Biophys.Res.Comm.226. 730-734 (1996)
• [文献書誌] Ba-thein,W.,Lyristis,M.,Ohtani,K.,Nisbet,I.T.,Hayashi,H.,Rood,J.I,and Shimizu,T.: "The virR/virS Locus regulates the transcription of genes encoding extracellular toxin production in Clostridium perfringens." J.Bacteriol.178. 2514-2520 (1996)
• [文献書誌] K.Ohtani,M.Bando,T.Swe,S.Banu,M.Ooe,H.Hayashi,and T.Shimizu.: "Collagenase gene (colA) is located in the 3'-flanking region of the perfringolysin O (pfoA) locus in Clostridium perfringens." FEMS Microbiol..Lett.146. 155-160 (1997)