微生物における転写調節系の比較ゲノミクス・プロテオミクス

微生物转录调控系统的比较基因组学和蛋白质组学

• 批准号: 14014250
• 负责人: 藤田 信之
• 金额: $ 3.39万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14014250/
• 关键词: バクテリア; 転写因子; 転写調節; 比較ゲノミクス; タンパク質ファミリー

ゲノム配列が公開されているバクテリア44種を対象として、転写因子と想定されるORFを網羅的に計6,000個余り収集し、50種類以上のファミリーに分類した。代表的な生物種については、大腸菌が約270個、枯草菌が約240個、ラン藻Synechocystisが約55個などであった。どの分類群に属するかによらず、転写因子の総数とゲノムサイズとの間には明らかな相関が見られた。ただしラン藻(2種)とマイコバクテリウム(2種)では、ゲノムサイズあたりの転写因子の数が他に比べて少ない傾向がみられた。またゲノムサイズが1.5M以下のクラミジア、マイコプラズマなどのバクテリア種では転写因子の数は極端に少なかった。アミノ酸配列に基づいた系統解析の結果などから、多くの転写因子ファミリーは相当に古い起原を持つと推定された。一方では、配列の類似性から一義的にオーソログを定義できるのは、例外的なケースを除けば、近縁のバクテリア種(プロテオバクテリアγ群、同α群、低GCグラム陽性菌など)の間に限られた。したがって進化の過程で転写因子の構造そのものは高度に保存されてきたものの、具体的な機能(標的遺伝子)は種内での遺伝子重複や水平伝達などの過程で比較的柔軟に獲得されてきたものと推測された。個々の転写因子の内在性、外来性を評価する目的で、コドンの使用パターンについて多変量解析を行なった結果、外来性の程度は転写因子ファミリー間で大きく異なることがわかった。転写因子のin vitroでの配列特異的なDNA結合能を利用して、ゲノムライブラリから転写因子の標的配列を選択する方法を開発した。この方法を使ってCRPの新たな標的遺伝子を10個以上同定することができた。これらの成果をデータベースとしてWeb上で公開する準備を進めている。またそのためのプラットホームとして構築した微生物ゲノムの検索・解析ツールをMicrobial Genome Work-bench(http://comtraf.lab.nig.ac.jp/mgw/)として公開した。

There are more than 6,000 collections and more than 50 categories of open source images collected from 44 open source images, writing factors and desired ORF. About 270 coliform bacteria, 240 Bacillus subtilis, and 55 Synechocystis are represented. The number of taxonomic groups that belong to a group of taxonomic groups The number of factors in the composition of the plant is less than that in the composition of the plant. The number of factors below 1.5M is extremely small. The results of the analysis of the basic system of acid alignment are as follows: The similarity of one side and the other is the definition of the same meaning. The similarity of the other side and the other side is the definition of the same meaning. The similarity of the other side and the exception is the definition of the same meaning. The similarity of the other side is the definition of the same meaning. The structure and structure of the factors in the evolution process are highly conserved, and the specific functions (target genes) of the genes in the species are repeated, and the horizontal transmission process is relatively soft to obtain. The intrinsic and extrinsic nature of each writing factor is evaluated for the purpose of analyzing the results of multiple quantitative analysis of the use of the subject, and the degree of extrinsic nature is evaluated for the purpose of evaluating the internal and external nature of the writing factor. A method for the selection of the alignment of a writing factor by using the alignment specific DNA binding energy of the writing factor in vitro has been developed. This method enables CRP to be updated with more than 10 identical components. The results of this project are available on the Web. The Microbiological Genome Workbench (http://comtraf.lab.nig.ac.jp/mgw/) is open to the public.

项目成果

Yamamoto, K.: "Novel mode of transcription regulation of divergently overlapping promoters by PhoP, the regulator of two-component system sensing external magnesium availability"Molecular Microbiology. 45. 423-438 (2002)

Yamamoto, K.：“PhoP 对不同重叠启动子进行转录调控的新模式，PhoP 是感知外部镁可用性的双组分系统的调节器”分子微生物学。

Colland, F.: "The interaction between σ^S, the stationary phase a factor, and the core enzyme of Escherichia coli RNA polymerase"Genes to Cells. 7. 233-247 (2002)

Colland, F.：“稳定相 a 因子和大肠杆菌 RNA 聚合酶核心酶之间的相互作用”Genes to Cells 7. 233-247 (2002)。