耐熱性細菌胞子における蛋白質自己集合及び局在化による発芽装置の分子構築機構の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15580060
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 森山 龍一 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (60191061)
• Keywords: 細菌胞子 / 発芽機構 / コルテックス分解酵素 / プロセシング

Research Abstract

Bacillus属やClostridium属の細菌が外部環境の悪化に伴って形成する胞子は、通常の熱殺菌では死滅させることは難しく、環境の好転により発芽、栄養増殖して変敗や食中毒、感染症などの問題を起こす。従って、胞子の発芽機構の解明は単に生命現象の新たな分子論的理解をもたらすばかりでなく、「食と健康」環境の改善をもたらす端緒を切り開くものである。枯草菌(Bacillus subtilis)の発芽に重要な役割を果たす胞子固有のペプチドグリカン(コルテックス)に対する分解酵素SleBをコードする遺伝子sleBとオペロンを形成するypeBは、枯草菌ypeB欠損株の表現型がsleB欠損株のそれと全く同一であることから、ypeβ遺伝子産物が胞子発芽時におけるSleBのコルテックス分解活性発現に何らかの関与をしている可能性が考えられる。そこで本研究では、まず、B.cereus sleB相同遺伝子の3'-下流領域およびB.megaterium sleB-ypeB相同遺伝子のクローニングを行ない、発芽関連遺伝子オペロンsleB-ypeBが他のBacillus属細菌に普遍的に存在する物証を新たに付け加えた。ついで、発芽前後の胞子成分に対する免疫科学的ypeB産物の検出により、B.cereus YpeBが枯草菌同様に胞子発芽時に50Kから30Kタンパク質へとプロセシングされることを見出すとともに、B.cereusにおいては30K YpeBフラグメントが発芽時に胞子より遊離することを示した。さらに、B.cereus 30K YpeBフラグメントのN-末端アミノ酸配列を決定することにより発芽時特異的なYpeBのプロセシング部位を同定することに成功した。