大腸菌の新規 yafD-yafE TA system の機能同定

新規 TA system として YafD-YafE を同定し、YafD toxin はRNA ポリメラーゼ活性を阻害することが示唆されている。本研究では、(1) YafD toxin の標的を同定、(2) YafD の標的に対する作用機構、(3) YafE antitoxin によるYafD 毒性中和機構、及び (4) yafD-yafEの生理的役割の解明を目的として実験を行っている。昨年度はYafDタンパク質の可溶化およびyafD 遺伝子のsuppressor gene の取得を試みた。今年度は、suppressor gene の探索の結果得られた2つの大腸菌のゲノム DNA 領域から、suppressor gene の同定を試みた。その結果、ytfP 遺伝子の共発現は YafD による生育阻害を抑制することが示された。一方で、これまでの実験から YafDは RNA 合成を阻害することが示された。今回取得した DNA 領域には RNA ポリメラーゼのオメガ因子である rpoZ が含まれていており、YafD はRpoZ と拮抗阻害して RNA ポリメラーゼと結合することで大腸菌の生育を阻害する可能性が考えられたが、rpoZ 遺伝子は YafD による生育阻害に影響しなかった。YtfP は γ-glutamylamine cyclotransferase family に属する機能未知タンパク質であるため、YafD はアミノ酸合成を阻害していると考えられた。そこで、アミノ酸添加および無添加の M9 合成培地における YafD による生育阻害を解析した結果、アミノ酸の添加は YafD の生育阻害作用を抑制した。よって YafD はアミノ酸合成を阻害していると考えられた。YafD の可溶化タグとして GST、MBPを用いたが、すべて不溶化タンパク質として発現された。

新規 TA system として YafD-YafE を同定し、YafD toxin はRNA ポリメラーゼ活性を阻害することが示唆されている。本研究では、(1) YafD toxin の標的を同定、(2) YafD の標的に対する作用機構、(3) YafE antitoxin によるYafD 毒性中和機構、及び (4) yafD-yafEの生理的役割の解明を目的として実験を行っている。昨年度はYafDタンパク質の可溶化およびyafD 遺伝子のsuppressor gene の取得を試みた。今年度は、suppressor gene の探索の結果得られた2つの大腸菌のゲノム DNA 領域から、suppressor gene の同定を試みた。その結果、ytfP 遺伝子の共発現は YafD による生育阻害を抑制することが示された。一方で、これまでの実験から YafDは RNA 合成を阻害することが示された。今回取得した DNA 領域には RNA ポリメラーゼのオメガ因子である rpoZ が含まれていており、YafD はRpoZ と拮抗阻害して RNA ポリメラーゼと結合することで大腸菌の生育を阻害する可能性が考えられたが、rpoZ 遺伝子は YafD による生育阻害に影響しなかった。YtfP は γ-glutamylamine cyclotransferase family に属する機能未知タンパク質であるため、YafD はアミノ酸合成を阻害していると考えられた。そこで、アミノ酸添加および無添加の M9 合成培地における YafD による生育阻害を解析した結果、アミノ酸の添加は YafD の生育阻害作用を抑制した。よって YafD はアミノ酸合成を阻害していると考えられた。YafD の可溶化タグとして GST、MBPを用いたが、すべて不溶化タンパク質として発現された。