細菌の細胞分化:その物質生産への応用

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 60303024
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 小林 泰夫 広島大, 生物生産学部, 教授 (10013319)
• 研究分担者: 定家 義人 国立遺伝学研究所, 助教授 (40000252) ; 山根 國男 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (20013336) ; 山崎 真狩 東京大学, 農学部, 教授 (60011889) ; 別府 輝彦 東京大学, 農学部, 教授 (80011873) ; 斎藤 日向 東京大学, 応用微生物研究所, 教授 (10013301)
• キーワード: 枯草菌胞子形成初期反応 / カタボライト抑制 / 分泌ベクター / 胞子形成初期遺伝子【_(spo)OA】 / 好アルカリ性バチルス / 翻訳共役 / 放線菌化学調節物質 / 遺伝子増巾

研究概要

1.細胞分化の調節機構の解析(斎藤,定家,藤田,池内)枯草菌の胞子形成初期遺伝子【_(spo)OA】及び【_(spo)OF】と大腸菌【_(lac)Z】遺伝子との融合遺伝子を、各種【_(spo)O】株に入れてβ-ガラクトシダーゼ活性をみたところ、【_(spo)OB】,OE,OF,OH株では発現がなく、野生株,【_(spo)OJ】,OK株では発現した。この活性と比例する【_(spo)OA】の発現が胞子形成の最初の引き金と見られる。枯草菌の細胞分裂,胞子形成,蛋白分泌 共通して関与するdiv遺伝子のクローン化に成功した。枯草菌のRNAポリメラーゼのシグマ因子の変異(【_(crs)A】)は、RNAポリメラーゼのプロモーター選択性に影響を与えることをin vitroの転写系を用いて明らかにした。大腸菌内で大量生産された【_(spo)OA】蛋白質を、カラムクロマトゲル濾過法によりほぼ均一に精製した。
2.形質発現調節因子の単離(別府,中山)Nocardia属放線菌のリファマイシン生産を制御する化学調節物質を、生産菌自身から単離精製した。枯草菌の対数増殖期から23種のクロモソーム結合蛋白質を単一レベルにまで精製し、そのアミノ酸組成を決定した。さらに数個の【T_3】特異的蛋白質を精製した。
3.有用ベクターの開発(小林,山崎,山根,工藤)枯草菌の高温依存性,ロモーターの解析からその発現が翻訳共役によるものであることを示した。枯草菌αアミラーゼ遺伝子のプロモーター領域およびシグナルペプチドをコードするDNA断片に、直接大腸菌βラクタマーゼ遺伝子を導入したが、発現は低かった。枯草菌の【_(amy)E】から【_(aro)I】までの22kbのDNA断片に意図的に遺伝子増巾を誘起させるプラスミドを作成し、予想通り遺伝子増巾(12〜18コピー)を誘起させることに成功した。好アルカリ性バチルスの生産するアルカリセルラーゼ群の遺伝子レベルの解析を行った。

研究成果

• [文献書誌] Hirofumi Yoshikawa: Nucleic Acids Res.14. 1063-1072 (1986)
• [文献書誌] Masanao Oda: Agric.Biol.Chem.50. 2845-2852 (1986)
• [文献書誌] Shinya Yamashita: Mol.Gen.Genet.205. 28-33 (1986)
• [文献書誌] Yoshikatsu Murooka: 24. 499-503 (1986)
• [文献書誌] Yoshikatsu Murooka: Appl.Microbiol.Biotechnol.24. 504-508 (1986)
• [文献書誌] Yasutaro Fujita: J.Gen.Microbiol.132. 161-169 (1986)
• [文献書誌] Yasutaro Fujita: Nucleic Acids Res.14. 1237-1252 (1986)
• [文献書誌] Yasutaro Fujita: J.Biol.Chem.261. 13744-13753 (1986)
• [文献書誌] Yasutaro Fujita: Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.
• [文献書誌] Toshihiko Ikeuchi: Mol.Gen.Genet.203. 371-376 (1986)
• [文献書誌] S.Horinouchi: J.Bacteriol.168. 257-269 (1986)
• [文献書誌] K.Nakazawa: Biochem Biophys.Res.Commun.134. 624-631 (1986)
• [文献書誌] T.Furusato: J.Bacteriol.165. 549-556 (1986)
• [文献書誌] T.Furusato: J.Biochem.99. 1181-1190 (1986)
• [文献書誌] T.Furusato: Agric.Biol.Chem.50. 1771-1775 (1986)
• [文献書誌] T.Takano: J.Bacteriol.166. 1118-1122 (1986)
• [文献書誌] K.Higashiguchi: Mol.Gen.Genet.204. 36-43 (1986)
• [文献書誌] K.Kimura: Appl.Microbiol.Biotechnol.
• [文献書誌] O.Kurahashi: Agric.Biol.Chem.
• [文献書誌] F.Fukumori: J.Gen.Microbiol.132. 2329-2335 (1986)
• [文献書誌] F.Fukumori: J.Bacteriol.168. 479-485 (1986)
• [文献書誌] F.Fukumori: FEMS Microbiol.Lett.40. 311-314 (1986)
• [文献書誌] 堀之内未治: "抗生物質研究の最先端" 東京化学同人, (1987)
• [文献書誌] 中山建男: "生物化学実験法「クロマチン実験法」" 学会出版センター,
• [文献書誌] 山根國男: "「アミラーゼ」-生物工学へのアプローチ" 学会出版センター, (1986)
• [文献書誌] 山根國男: "「細胞表層」構造と機能を探る" 学会出版センター, (1986)
• [文献書誌] K.Yamane: "Methods in Enzymology" Academic Press,Inc.,New York,
• [文献書誌] K.Yamane: "Bacillus Molecular Genetics and Biotechnolgy Application" Academic Press,Inc.,New York, (1986)