二制御因子(NarL・FNR)系によるnarオペロンの協同的転写制御

双调节因子 (NarL/FNR) 系统对 nar 操纵子的协同转录控制

• 批准号: 04254212
• 负责人: 高橋 浩二郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04254212/
• 关键词: DNA結合蛋白質; NarL; FNR; 嫌気呼吸系; 硝酸還元酵素; narオペロン; 転写制御; 二成分制御系

大腸菌硝酸呼吸遺伝子オペロンの嫌気的条件下での発現制御には,各サブオペロンのプロモーター上流の調節領域にそれぞれ独立に作用する2つの転写促進因子が不可欠である。1つは,分子状酸素センサーであると同時に嫌気呼吸系遺伝子群の転写活性化因子であるFNRであり,他は硝酸イオンに対する二成分調節系:NarX/Lにおける転写調節因子であるNarLタンパクである。それら両調節タンパクからなる二成分系によるnarオペロンの転写調節の分子機構と,両因子のそれぞれが認識するDNA部域の高次構造の基本骨格の推定とを目標とした平成4年度の研究成果は以下の通りである。1.家兎抗血清を用いたウエスタンブロット法で,口腔内細菌群の中で硝酸呼吸を営む通性嫌気性菌,Actinobacillus actinomysetemomitans(若年性歯周病原因菌)にFNR様タンパクが作動する事実を見出した(論文(1,3))。2.硝酸イオンに対するセンサータンパクであるNarXを含む膜標品を用いて,その目己リン酸化と調節タンパクNarLへのリン酸基転移の両反応が,他の二成分調節系と同様のモードで起こることを^<31>P-NMRにより示した(論文(4))3.ゲルシフト法によるFNRのDNA結合部域(いわゆるanaero-box配列)との反応の解析では,調節領域を含むnarX,narCHJI,fnrの各プロモーター・フラグメントに対するFNR単独での特異的な結合は認められなかったが,RNAポリメラーゼのホロ酵素あるいはコア酵素との共存下では結合し,かつポリメラーゼの結合親和性を一桁高める事実を解明した(論文(2))。4.FNRによる転写自己抑制をテストしたin vitro転写実験で,fnrのプロモーター域では約100塩基間隔で2つのFNR結合部位が,narX/Kのプロモーター域では約210塩基間に3つのFNR結合部位が設定されるときに,抑制的な効果が説明可能で,DNAの誘導湾曲構造の形成が不可欠であると示唆された(論文(2))。

The growth and control of nitric acid respirer in E. coli under the condition of high temperature, the regulation field of each respirer plays an independent role in the development of nitric acid respirer. 1. The molecular form of the amino acid is related to the activation factor of the respiratory system gene subgroup, and the nitric acid is related to the two-component regulatory system:NarX/L, which is related to the activation factor. The molecular mechanism of DNA regulation in the two-component system is discussed in detail below. 1. In this study, we used antiserum to detect the presence of nitric acid respiration-related pathogenic bacteria in oral bacteria,Actinobacillus actinomysetomitans, and FNR.(Papers (1, 3)) 2. NARX is a membrane containing standard, and its two components are regulated by NARX <31>and NARX.(Paper (4))3. NARX is a DNA binding domain of FNR. The regulatory domain includes the domain of NARX,NARCHJI, FNR and the domain of NARCHJI. The binding affinity between the two groups is very high (Paper 2). 4. The FNR binding site is about 100 bp apart and the FNR binding site is about 2 bp apart. The FNR binding site is about 210 bp apart and the inhibition effect may be explained. The formation of DNA induced loop structure is not possible (Paper (2)).

项目成果

高橋 浩二郎,制部 高子,谷口 茂彦ら: "口腔細菌の嫌気的呼吸系発現に係わるFNR様転写制御蛋白質" 歯科基礎医学会誌. 34(5). 459-466 (1992)

Kojiro Takahashi、Takako Seibu、Shigehiko Taniguchi 等人：“FNR 样转录调节蛋白参与口腔细菌中厌氧呼吸系统的表达”，日本基础牙科医学会杂志 34(5)。 (1992)

Takahashi,K.,Hattori,T.,Taniguchi,S.et al.: "Repression of in vitro tanscription of the Escherichia coli fnr and nerX genes by FNR protein." J.Biol.Chem.(1993)

Takahashi,K.、Hattori,T.、Taniguchi,S.et al.：“FNR 蛋白对大肠杆菌 fnr 和 nerX 基因的体外转录抑制。”

Takahashe,K.,Hattori,T.,Taniguchi,S.et al.: "Phosphorylation of transcriptional regulator for Eschrichia coli nitrate reductase(nar)operon:residue in NarL transphosphorylated via NarX as deduced from ^<31>P-NMR analysis." J.Biochem. (1993)

Takahashe,K.,Hattori,T.,Taniguchi,S.et al.：“大肠杆菌硝酸还原酶（nar）操纵子的转录调节因子的磷酸化：NarL 中的残基通过 NarX 转磷酸化，如从 31P-NMR 分析中推断的那样

高橋 浩二郎,服部 高子,谷口 茂彦ら: "嫌気的呼吸遺伝子群の発現制御にあずかるFNR様転写調節タンパクの口腔細菌における分布と動態" 乳酸菌研究会に関する報告書. 396-403 (1992)

Kojiro Takahashi、Takako Hattori、Shigehiko Taniguchi 等人：“参与调节无氧呼吸基因表达的 FNR 样转录调节蛋白在口腔细菌中的分布和动态”乳酸菌研究组报告 396-403（1992 年）。 ）