植物との細胞内共生を含む根粒菌の複雑な生活史の分子基盤の探索

探索根瘤菌复杂生活史的分子基础，包括与植物的细胞内共生

基本信息

批准号：
11760052
负责人：
三井久幸
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

アルファルファ根粒菌S.melilotiはシグマ因子σ^<32>ホモログをコードする遺伝子を二つ(rpoH_1、rpoH_2)有している。共生に関し、S.melilotiのrpoH_1変異株はNod^+Fix^-、rpoH_2変異株はNod^+Fix^+、rpoH_1rpoH_2二重変異株はNod^-Fix^-となる。このシグマ因子によって転写される遺伝子を探すために以下の実験を行った。各変異株、野生株の液体培養の温度を急上昇させ、その後の細胞内タンパク質合成パターンの変化を追跡した。その結果Hspは1)合成が特に顕著に誘導され、かつrpoHの機能に部分的に依存しているもの 2)合成速度は温度上昇後10分で最大になり、かつrpoHに依存 3)合成は30分で最大、rpoHに依存しないの3グループに類別された。グループ1はウェスタン解析により多重groEL遺伝子の産物、グループ2はA.tumefaciensの知見を参考にClpBとDnaK、とそれぞれ推定した。更に、熱ショック処理の前後や培養細胞・バクテロイド間において、5つのgroE、2つのclpB、及びdnaK各々のmRNA量の変化と転写へのRpoHの関与の有無を調べた。その結果、5つのgroEのうち少なくとも2つのmRNAが熱ショックにより増加し、一方はrpoH_1の機能に依存、他方はrpoH_1、rpoH_2に無関係であることを明らかにした。次に、RpoH_1、RpoH_2各々に対する抗血清を用いて、熱ショック処理や単生・共生の違いに伴う各タンパク質の細胞内濃度の変化を測定した。その結果、RpoH_1タンパク質の細胞内濃度は、熱ショック処理の前後や単生・共生の違いにかかわらず一定の高いレベルを示していた。RpoH_1の高い活性が必要でない細胞内では、RpoH_1分子の大半に転写過程への参加を妨げるような制御が働いていると考えられる。

Alfalfa Rhizobia S. Meliloti带有两个编码Sigma因子σ^<32>同源物的基因（RPOH_1，RPOH_2）。关于共生，Meliloti的RPOH_1突变体是点头^+fix^ - ，rpoH_2突变体是nod^+fix^+，rpoH_1rpoH_2双突变体是nod^-fix^ - 。进行以下实验以搜索该西格玛因子转录的基因。每个突变体和野生菌株的液体培养物温度迅速升高，然后是细胞内蛋白质合成模式的变化。结果表明，HSP分为三组：1）合成特别明显，部分依赖于RPOH功能； 2）在温度升高10分钟后，合成速率最大化；和rpoH依赖； 3）在30分钟时最大化合成；和RPOH独立。根据西方分析，估计组1是多重凹槽基因的乘积，根据曲霉曲霉的发现，估计第2组为CLPB和DNAK。此外，我们研究了是否改变了五个gROES，两个CLPB和DNAK的mRNA水平，以及在热休克处理前后，RPOH是否参与了转录，以及培养的细胞和细胞之间的转录。结果表明，由于热冲击而导致的五个牙齿中至少有两个增加，一个取决于RPOH_1的功能，另一个与RPOH_1和RPOH_2无关。接下来，使用RPOH_1和RPOH_2的抗血清来测量由于热休克处理以及单极性和共生性差异而导致每种蛋白质细胞内浓度的变化。结果，不管热休克处理前后，RPOH_1蛋白的细胞内浓度一直很高。在不需要RPOH_1活性高的细胞中，人们认为大多数RPOH_1分子都具有防止参与转录过程的对照。