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分子生物学的知識が蓄積されている大腸菌でさえも、活性型の組換えタンパク質を産生できる割合は低い。組換え遺伝子発現系の開発は分子シャペロン等の既知タンパク質を利用して行われてきたため、現在の知識から予想される範囲での改良に留まっている。そこで、難培養微生物を豊富に含む多様な原核生物ゲノムから、遺伝子が活性ある形で発現することを補助・促進する新たな因子を探索することを目的とした。本研究では、近年、海洋生物に多くの微生物が共生・共存していることが明らかとなってきたことに着目し、原核生物ゲノムとして、カイメン共在バクテリアのマリンメタゲノム・ライブラリーを用いた。そして、目的とする促進因子を持つクローンのみが生育するようなスクリーニング系を構築した。スクリーニング系の原理は以下の通りである。大腸菌は15℃以下の低温では、シャペロンがうまく機能しないため、増殖速度が著しく低下することが知られている。そこで、マリンメタゲノム・ライブラリーの大腸菌クローンを15℃で培養し、コロニー形成能を観察した。約2000クローンをスクリーニングした結果、他のクローンに比べ、大腸菌の増殖能が大きかったクローンが3個確認された。マリンメタゲノム・ライブラリーのデータベースを調べた結果、これらのクローンには既知のシャペロンは含まれていないことが示唆された。一方、スクリーニングしたクローンには、既知のシャペロンに類似したものを含むクローンもあったが、それらの増殖能は向上していなかった。本研究で得られたクローンには、既知のものとは異なる促進因子が含まれ、大腸菌の増殖能を向上させることから、組換えタンパク質の構造安定に有効であるが、大腸菌の生育阻害の恐れがある、大腸菌を用いた低温での活性型組換えタンパク質産生系の構築に役立つ可能性が示唆された。
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