ラン藻oxyR遺伝子のクローニングと解析

蓝藻oxyR基因的克隆与分析

• 批准号: 07251206
• 负责人: 丑丸 敬史
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Shizuoka 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07251206/
• 关键词: ラン藻; 活性酸素; oxyR; katG; 光合成

大腸菌では過酸化水素によりカタラーゼ遺伝子katGを含む数種類の遺伝子が誘導され、これには転写調節因子OxyRタンパク質が関与している。OxyRは分子内にDNA結合ドメインと酸化還元センサードメインを兼ね備えている。OxyRの199番目のCys周辺のアミノ酸を置換した大腸菌変異株では、OxyRが酸化型に固定されて構成的にカタラーゼ等を高発現し、この株が酸化ストレスに対して抵抗性を増すことが報告されている。他の原核生物でもoxyR相同遺伝子が報告されている。しかしながら植物ではこれに類する系は未だ知られていない。植物は活性酸素分子種により光障害を受けるが、このような制御因子の遺伝子操作を行うことで、活性酸素に対する防御遺伝子群の総合的な発現増加をもたらし光障害を受けにくくすることが可能と考えられる。本研究では、植物からoxyRに相当する遺伝子をクローニングし、その機能を解析することを目標とした。そのための第一歩として、転写制御される側であるカタラーゼ遺伝子をラン藻からクローニングすることを試みた。まず、原核生物katGの塩基配列を元にしてmix primerを合成し、PCR法によりラン藻Synechocystis PCC6803およびSynechococcus PCC7942よりkatG相同遺伝子断片をクローニングした。更にSynechocystis PCC6803においては、この遺伝子断片を用いてゲノミックDNAライブラリーより5′上流の非翻訳領域を含んだ完全長のラン藻katG遺伝子をスクリーニングした。この遺伝子の全塩基配列を決定した結果、ラン藻katGタンパク質は729個のアミノ酸からなり、全体に渡り他の原核生物katGと高い相同性をもつことが明らかになった。今後は、このラン藻katG遺伝子における過酸化水素等の活性酸素による転写調節様式とその機構を調べていくことを予定している。

E. coli contains several kinds of genes, such as the enzyme katG, the enzyme oxyR, the enzyme regulator, and so on. OxyR binds to DNA intramolecularly, and acidifies to restore DNA to its original state. OxyR 199-part Cys cycle acid replacement, Escherichia coli variant, OxyR acid fixation, etc. high occurrence, this strain acid resistance increased, reported He is a prokaryote with oxyR identical genes. The plant is not known. Plant active acid molecular species are affected by light barriers, and the production of active acid molecules is increasing. The purpose of this study is to analyze the function of oxy-R in plants. The first step of the game is to try to write and control the game. The gene sequence of katG was synthesized by PCR, Synechocystis PCC6803 and Synechococcus PCC7942. Synechocystis PCC6803 contains DNA fragments from the 5′ upstream non-inverted domain, complete DNA fragments from the katG fragment. The total base alignment of these genes was determined. As a result, 729 genes were isolated from the protokaryotes. All of them had high identity with katG. In the future, we will write a regulation formula for the regulation of active acids such as peracidified water and other active acids in the production of katG.