放線菌の線状ゲノムのダイナミックな構造変化の解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15013242
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 木梨 陽康 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (80224997)
• キーワード: 放線菌 / 線状染色体 / 線状プラスミド / アーム置換 / パリンドローム / 染色体逆位 / トランスポゾン / キメラ染色体

研究概要

(1)Streptomyces griseusの線状染色体のダイナミックな構造変化の解析
今年はこれまでの成果の多くを報文としてまとめることができた。すなわちMM9株においては、線状染色体の左右のアーム置換によって異常に長い末端逆位配列(terminal inverted repeats, TIRs)が形成されたことをJ.Bacteriol.に発表した。また301-22株においては、こうしてできたlong TIRsが更に欠失し、欠失末端同士がTIR内で結合して巨大パリンドローム構造(closed racket frame structure)が形成されたことを同じくJ.Bacteriol.(印刷中)に発表した。しかし、パリンドロームの先端部のクローン化が困難であることから、その塩基配列はまだ決定できていない。
402-2株の染色体逆位については、2つの逆位部位及びそれに対応する親株DNAの詳細な比較によって、逆位に比較的大きなトランスポゾン様配列(約7kb)が関与していることが明らかになった。親株ではこの配列が1コピーあるのに対して、402-2株では2コピーある。それゆえ、402-2株では2コピー目のトランスポゾンが染色体に逆向きに挿入され、初めのコピーと相同組み換えを起こして2Mbにも及ぶ染色体逆位が起こったことが推定された。
(2)S.coelicolor A3(2)の線状染色体とSCP1の相互作用の解析
2106株においては、線状染色体と線状プラスミドSCP1が一点交差して2つのキメラ染色体が形成されたことを報文にまとめた(投稿中)。S.coelicolor A3(2)染色体と線状プラスミドSCP1の全塩基配列が明らかになったので、それを利用してJCM4979株のSCP1プラスミドラダーの構造をほぼ推定することができた。これをhybridizationとsdquencingによって更に確認する予定である。SCP1の末端蛋白ついては、その単離とTOF-MSによる解析を試みたが、まだ同定するには至っていない。

研究成果

• [文献書誌] Uchida, T., et al.: "Chromosomal arm replacement in Streptomyces griseus"J.Bacteriol.. 185. 1120-1124 (2003)
• [文献書誌] Yamasaki, M. et al.: "Limited regions of homology between linear and circular plasmids encoding methylenomycin biosynthesis in two independently isolated streptomycetes"Microbiology. 149. 1351-1356 (2003)
• [文献書誌] Inoue, S., et al.: "Chromosomal circularization in Streptomyces griseus by nonhomologous recombinaton of deletion ends"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67. 1101-1108 (2003)
• [文献書誌] Mochizuki, S., et al.: "The large linear plasmid pSLA2-L of Streptomyces rochei has an unusually condensed gene organization for secondary metabolism"Mol.Microbiol.. 48. 1501-1510 (2003)
• [文献書誌] 内田哲也, 他: "Streptomyces griseusの線状染色体のダイナミックな構造変化の解析"応用微生物学研究. 1. 76-84 (2003)
• [文献書誌] Bentley, S.D., et al.: "SCP1, a 356,023 base pair linear plasmid adapted to the ecology and developmental biology of its host, Streptomyces coelicolor A3(2)"Mol.Microbiol.. 51. 1615-1628 (2003)
• [文献書誌] Uchida, T. et al.: "Circularized chromosome with a large palindromic structure in Streptomyces griseus mutants"J.Bacteriol.. 186(in press). (2004)