放線菌の形態分化開始に対するグルコース抑制機構の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01J06788
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 高野 英晃 日本大学, 大学院・生物資源科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Keywords: 放線菌 / 形態分化 / 抗生物質生産 / σ因子 / anti-σ因子 / anti-anti-σ因子 / グルコース抑制

Research Abstract

昨年度までに放線菌S.griseusのストレス応答性σ^Hはanti σ因子RshAを介して培地中のグルコースに応答した形態分化及びストレプトマイシン生産の開始に関与することを報告した。今回は、RshAによって制御されるσ^H以外のσ因子群及びRshAに対するanti-anti σ因子の同定と解析を目的とした。
網羅的なTwo-Hybrid-Systemを用いた実験から、RshAはσ^Hと同族のσ^F及びσ^Lと相互作用することが判明した。この結果は、in vitroランオフ転写実験からも支持され、RshAはσ^Hと同族のσ^F及びσ^Lと相互作用し、それらの活性を負に制御することが明らかになった。RshAの過剰発現によってσ^Fとσ^L依存的なプロモーターの転写が阻害されたことは、細胞内においてRshAがσ^Fとσ^Lの活性を抑制していることを示している。遺伝子破壊実験から、これらのσ因子群は共通して菌糸のメラニン生産及び胞子の色素生産に関与することが考えられた。
上記と同様なTwo-Hybrid-Systemを用いた解析から、RshAはS.coelicolor A3(2)において同定されているanti-anti σ因子BldGによって制御されることが予想された。このBldGとRshA間の相互作用は、Pull down assayによって得られた結果からも支持された。このBldGの機能は、in vitroランオフ転写アッセイの結果からRshAに対するanti-anti-σ因子であることが判明した。染色体上のbldG遺伝子を欠失させることで作製したbldG遺伝子破壊株は、S.coelicolor A3(2)の場合と同様に分化能を完全に欠損し、この破壊株においては、σ^Hσ^F及びσ^Lに依存的なプロモーターの転写が著しく低下していた。このことから、RshAの制御はBldGを介して行われることが考えられた。

Research Products

• [Publications] H.Takano, K.Hosono, T.Beppu, K.Ueda.: "Involvement of σ^H and related sigma factors in glucose-dependent initiation of morphological and physiological development of Streptomyces griseus."Gene. 320. 127-135 (2003)