陸棲ラン藻Nostoc communeの細胞外マトリクスタンパク質の機能解明

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陸棲シアノバクテリアNostoc communeの形質転換系を開発するため、N. communeの細胞外マトリクスに存在するタンパク質のうち、抗酸化機能を有する、若しくは抗酸化機能を有すると推定されるスーパーオキシドディスムターゼおよびdps1の遺伝子をシアノバクテリア発現ベクターに導入したコンストラクトを昨年度に作製した。一方、細胞外マトリクスに最も豊富に存在する水ストレスタンパク質WspAではその機能が未知であるため、遺伝子破壊コンストラクトを作製してN. commune細胞に導入し、失われた形質を調べるのが妥当だと考えられる。しかしながら、形質転換系の開発に用いるN. commune培養細胞KU002株では、細胞を液体培養すると細胞外マトリクスを形成しなくなるとの知見を共同研究者から得ていた。そこで、一昨年度に作成した抗WspA抗体を用いて、KU002株の培養条件におけるWspAの所在を検討した。KU002株をBG11寒天培地上で培養すると、野外コロニーの蓄積量に比べると非常に少ないが、WspAが検出された。対して、この株を同液体培地に植えて培養した増殖体では、WspAは全く検出されなかった。しかし、この増殖体の一部を再度寒天培地上に植えて培養した結果、WspAが検出された。このことから、KU002培養株においては固体培養でのみ細胞外マトリクスおよびWspAが生産されること、およびKU002株を用いてwspAの遺伝子破壊を行うと、形質転換体を固体培養してその表現型を解析することでWspAの機能が推定できる可能性が示唆された。現在、WspA遺伝子をスペクチノマイシン/ストレプトマイシン耐性遺伝子で破壊させたコンストラクトを作製中である。