宿主にとってよそ者であるプラスミド自身が外来遺伝子のサイレンサーを持つ理由の解明

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本研究では、プラスミドと宿主染色体にコードされるH-NSファミリータンパク質（核様体タンパク質の一種）が協調的に機能するメカニズムを様々なホモログで明らかにすると同時に、各ホモログ間での共通点と相違点を明らかにすることを目指している。2022年度はH-NSファミリータンパク質の二量体・多量体形成様式の比較を行うため、Pseudomonas putida KT2440株染色体由来のTurBについて構造解析を実施した。私達は過去にTurBの二量体・多量体化ドメインの結晶構造を明らかにしているものの (FEBS Lett., 2016, 590: 3583-94)、当時は多量体形成に必要な二箇所の二量体化部位のうちterminal dimerization site (TDS) にアラニン置換を導入したタンパク質を使用していた。そこで本研究ではcentral dimerization site (CDS) の一部を除去したタンパク質を使用し、分解能2.7Åで結晶構造を決定することで、アラニン置換を含まないTDSの二量体形成機構を明らかとした。TDSの構造が腸内細菌のH-NSとは大きく異なっていたことから、H-NSが腸内細菌の、TurBがPseudomonas属細菌の核様体形成に特化した進化を遂げた可能性を示唆していると考えられた。一方、昨年度の研究から、Pseudomonas resinovorans CA10dm4株の染色体上遺伝子mvaTを破壊すると、プラスミドpCAR1の宿主細胞内での安定性が著しく低下することが明らかとなっていた。そこでCA10dm4株のmvaT破壊株を材料として、MvaTと他のH-NSファミリータンパク質との互換性の評価を試みたが、pCAR1と相補用ベクターを宿主に同時に保持させることが困難であったため、今後は染色体からの相補を試みることにした。