炭痘菌の病原因子に関する分子遺伝学的研究

炭疽菌は、生体内で菌体周囲に病原因子の一つである莢膜を形成し生体防御機構から自らを守る。人口的には、20-50%CO_2存在下で観察できる。炭疽菌と生体防御との関係を明らかにするために、CO_2濃度と莢膜形成について、以下の研究を行った。1.新しい遺伝子dep遺伝子の同定及びその遺伝的解析:cap領域の下流に莢膜形成に関係した新しい遺伝子dep(=depolymerization of capsular polymer)が同定され、高分子量の莢膜ポリペプチドを低分子化し、菌体外へ拡散させる働きをもっていた。dep遺伝子の全塩基配列を行った結果、1401塩基対で、51Kdalの蛋白を産生していた。本遺伝子産物は、精製した高分子量の莢膜物質をin vitro で低分子化し、その働きは加水分解であろうと推定された。2.dep遺伝子の働き:dep遺伝子の挿入変異株を大腸菌と炭疽菌の相同組み換え法により作成し、Dep蛋白の発現等を調べた結果、dep遺伝子変異炭疽菌は、明らかに低分子の莢膜物質を産生していなかった(以上本年度発表)。本変異株と親株のマウスに対する病原性を比較すると、dep遺伝子変異株の病原性は低下していた。このことは、炭疽菌が生体防御機構に対抗するために、dep遺伝子が重要な働きを持っていることを示唆していた(以上投稿予定)。更に詳しい解析をマウス及び継代細胞を使用して検討している(現在検討中)。3.cap領域の炭酸ガスによる発現制御機構の解析:昨年度、3っのシストロン(capA,capB,capC)より成るcap領域が、CO_2に依存して発現し、単一のプロモーターから同一方向に転写されていたことを報告したが、dep遺伝子もcap領域と同じ単一のプロモーターから同一方向に転写され、cap領域と同様にCO_2に依存して発現をうけていた(以上投稿予定)。

炭疽菌は、生体内で菌体周囲に病原因子の一つである莢膜を形成し生体防御機構から自らを守る。人口的には、20-50%CO_2存在下で観察できる。炭疽菌と生体防御との関係を明らかにするために、CO_2濃度と莢膜形成について、以下の研究を行った。1.新しい遺伝子dep遺伝子の同定及びその遺伝的解析:cap領域の下流に莢膜形成に関係した新しい遺伝子dep(=depolymerization of capsular polymer)が同定され、高分子量の莢膜ポリペプチドを低分子化し、菌体外へ拡散させる働きをもっていた。dep遺伝子の全塩基配列を行った結果、1401塩基対で、51Kdalの蛋白を産生していた。本遺伝子産物は、精製した高分子量の莢膜物質をin vitro で低分子化し、その働きは加水分解であろうと推定された。2.dep遺伝子の働き:dep遺伝子の挿入変異株を大腸菌と炭疽菌の相同組み換え法により作成し、Dep蛋白の発現等を調べた結果、dep遺伝子変異炭疽菌は、明らかに低分子の莢膜物質を産生していなかった(以上本年度発表)。本変異株と親株のマウスに対する病原性を比較すると、dep遺伝子変異株の病原性は低下していた。このことは、炭疽菌が生体防御機構に対抗するために、dep遺伝子が重要な働きを持っていることを示唆していた(以上投稿予定)。更に詳しい解析をマウス及び継代細胞を使用して検討している(現在検討中)。3.cap領域の炭酸ガスによる発現制御機構の解析:昨年度、3っのシストロン(capA,capB,capC)より成るcap領域が、CO_2に依存して発現し、単一のプロモーターから同一方向に転写されていたことを報告したが、dep遺伝子もcap領域と同じ単一のプロモーターから同一方向に転写され、cap領域と同様にCO_2に依存して発現をうけていた(以上投稿予定)。