| 研究概要 |
枯草菌の物質生産を活性化する新規な変異を探索するため、アミラーゼ活性を指標としたスクリーニングを実施した結果、希土類元素の一種であるスカンジウムに対する耐性変異がアミラーゼ生産を高めることが判明した。この変異株をさらに解析した結果、この変異株は細胞壁合成阻害剤であるバシトラシンに対する耐性も獲得していることがわかった。バシトラシンはウンデカプレニル2リン酸に結合して細胞壁合成に必要なウンデカプレニルリン酸の合成を阻害することが知られている。そこで、ウンデカプレニル2リン酸合成酵素遺伝子(uppS)およびウンデカプレニル2リン酸脱リン酸化酵素遺伝子(bcrC, yubB)の塩基配列を解析したところ、uppS遺伝子内に1アミノ酸置換をもたらす変異を発見し、この変異がスカンジウムおよびバシトラシン耐性、アミラーゼ生産の活性化を与える原因変異であることが証明できた。この変異株におけるアミラーゼ遺伝子の発現は野生株と同じレベルであり、アミラーゼ生産活性化が転写後段階で起こっていること、この変異が細胞壁合成に影響を及ぼすと考えられることなどから、この変異株ではアミラーゼ分泌能が向上していると思われる。さらに、枯草菌のアミラーゼ及び抗生物質生産における培地へのスカンジウム添加効果を調査した結果、スカンジウム添加により、これらの生産能が増大することが判明した。リアルタイム定量PCR及びlacZ遺伝子を用いたレポーターアッセイの結果、スカンジウム耐性変異による効果とは異なり、スカンジウムは定常期に転写レベルでアミラーゼやバシリシンの生産を活性化することが判明した。
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