Life cycle of hyperthermophilic filamentous phage reveal to horizontal gene transfer and evolution in extreme environment

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好熱性繊維状ファージΦOH16ゲノム上に座乗するトランスポゼース様遺伝子(tnp)及び主要外殻タンパク質遺伝子（mcp）に着目した。一部のThermus属細菌ゲノム上にΦOH16ゲノムと相同な領域が見つかっており、ΦOH16由来Tnpが働いた痕跡として考えられた。しかし、ΦOH16由来tnpコードタンパク質の転移活性は不明のため、tnpの機能解析を行った。まず、ΦOH16由来tnp遺伝子を大腸菌内で発現、精製後、ゲルシフトアッセイを行った。その結果、認識配列含有プローブDNAのみがTnp結合能を示し、タグ付加Tnpに比べタグ除去Tnpを加えた場合が移動度が小さい事から、TnpはN末端側にDNA認識または結合に関わるモチーフを持つことが推測され、認識配列非含有プローブDNAへのTnpの結合も同様であった。Thermus属ゲノムにはファージ遺伝子が順序通りに組み込まれており、ΦOH16 Tnpはtnpと隣接遺伝子間の領域を認識して結合するが誤った切断・転移を防ぐ制御機構の存在が推察された。一方、繊維状ファージの分泌に関与する主要外殻タンパク質（MCP）の機能を解明するため、本遺伝子をpTXB1ベクター及びpSix4ベクターにより、大腸菌およびT. thermophilusに導入して組換えタンパク質を発現させたところ、MCPは大腸菌でも好熱菌でも不溶性タンパク質として生産された。MCPの膜貫通領域の疎水性残基により可溶化が阻害されると推察した。また、新たな好熱性ファージを探索するため、アイスランドの地熱域から熱水を採取し、これらを25種のGeobacillus属細菌を指示菌とした二重寒天法により単離を行った。その結果、Krysuvik及びHveradalirの熱水（約70℃）からGeobacillus jurassicusに感染する溶菌性ファージを単離した。