黄色ブドウ球菌および好熱菌の熱ショック応答のメカニズムの解明

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06670281
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 太田 敏子 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (40233134)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 徹 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (80235655) ; 林 英生 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (40033203)
• Keywords: 黄色ブドウ球菌 / 熱ショック蛋白質 / 熱ショック応答 / アルカリ応答 / 転写調節

Research Abstract

黄色ブドウ球菌の熱ショック遺伝子群の上流にあるプロモーター領域とパリンドローム構造が熱ショック応答に関与する調節領域であるかどうか調べるために検討を行い、次のような実績を得た。
(1)パリンドローム構造の欠損変異DNAおよび部位特異的変異DNAを作製し、ルシフェラーゼ遺伝子を導入してその活性を調べたところ、その構造を欠損すると大腸菌内でも黄色ブドウ球菌でも共にルシフェラーゼ活性はなく、明らかにパリンドローム構造は熱ショック遺伝子の転写に関与していることが判明した。
(2)これらのプロモーター領域の変異DNAを導入したHSPプラスミドを大腸菌σ^<32>欠損変異株に形質転換し、誘導発現される熱ショック蛋白質(HSP60)を分析したところ、HSP60はこの大腸菌内で発現した。黄色ブドウ球菌のHSPは大腸菌のσ^<32>による熱ショック応答機構がなくても機能するらしい。この結果は黄色ブドウ球菌と大腸菌では熱ショック応答の機構が異なっていることを強く示唆する。
(3)プロモーター領域とパリンドローム構造を含むHSPオペロン上流約100bpをプローブとしてゲルシフト法により熱ショック前後の細胞内蛋白質を分析したところ、熱ショック後にこの領域に結合する因子が存在するらしい結果を得た。現在、DNAカラムを用いて転写制御因子の精製・同定を検討中である。
(4)黄色ブドウ球菌の新しいHSPの機能を明らかにするため、各種HSP欠失変異株を相同組変え法により分離することを試みた。今年度は黄色ブドウ球菌内へ外来DNAを導入するエレクトロポレーション法を確立できた。
(5)アルカリ誘導蛋白質を単離し、その遺伝子をクローニングしたところ、膜蛋白質を含む3つの遺伝子がオペロンを構成しており、それらの発現は転写レベルで制御されていることが判明した。それらの蛋白質の生理的機能やストレス応答機構を解析中である。

Research Products

• [Publications] Ohta T.: "Molecular cloning of two heat shock genes related to the hsp70 genes in Staphylococcus aureus." J. Bacteriol.176. 4779-4783 (1994)
• [Publications] Kuroda M.: "Isolation and the gene cloning of an alkaline shock protein in Methicillin resistant Staphylococcus aureus(MRSA)." Biochem. Biophys. Res. Commun.(in press). (1995)
• [Publications] 永田・長野・宮坂・宮坂: "分子生物学・免疫学キーワード辞典" 医学書院, 514 (1994)