グルコース代謝系によろ情報処理と遺伝子発現制御

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480227
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 饗場 弘二 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20025662)
• 研究分担者: 稲田 利文 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40242812)
• キーワード: グルコース応答 / His-リン酸リレー系 / PTS / グルコーストランスポーター / Mlc / mRNAの分解 / RNaseE / 解糖系

研究概要

リン酸化と共役して糖の細胞内への取り込みを担うPTSは、バクテリアで発見された最初のリン酸リレー情報伝達系である。His-リン酸リレー系であるPTSは、より多様な機能を有していることが明らかになりつつあり、とりわけ細胞活性制御機能に注目が集まっている。本研究は、PTSの制御機能を中心に据えて、大腸菌におけるグルコース応答の包括的理解を目指し行われ、今年度は以下の成果が得られた。
Mlcを介するグルコースによる転写誘導機構の解析
ptsG-lacZ融合遺伝子を利用し、グルコース誘導の調節が異常となるMicの突然変異体を分離し、変異部位を同定した。また、生化学的解析により変異タンパク質はIICBGlcとの相互作用に欠損があることを見い出した。
解糖系によるptsG mRNAの分解制御機構の解析
一連の解糖系酵素の阻害がIICBGlcの発現、ptsG mRNAの発現と分解にどのように影響するかを明らかにするため、各段階を触媒する酵素の遺伝子の変異株を作成、取得し、ウエスタンブロティングやノーザンブロティングなどによりIICBGlcの発現およびptsG mRNAの発現を解析した。この結果、pgiとpfkの変異のみがptsG mRNAの分解を促進することが明らかになった。また、一連のptsGcrp融合遺伝子を構築し、融合遺伝子の発現をタンパク質レベルおよびmRNAレレベルで解析した。利用し変異を導入することなどによりptsG mRNAの分解に関与する領域を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Kimata, K., Tanaka, Y, Inada, T., Aiba, H.: "Expression of the glucose transporter gene,ptsG,is regulated at the step of mRNA degradation in response to glycolytic flux in Escherichia coli"EMBO J.. 20. 3587-3595 (2001)
• [文献書誌] Ueda, K., Yamamoto, Y., Ogawa, K., Abo, T., Inokuchi, H., Aiba, H.: "Bacterial SsrA system plays a role in coping with unwanted translational readthrough caused by a suppressor tRNA"Genes to cells. (in press). (2002)