バイオインフォマティックスを融合した結核菌強毒株H37Rvの病原性遺伝子発現解析

结核分枝杆菌H37Rv强毒株的生物信息学致病基因表达分析

• 批准号: 14021128
• 负责人: 荒牧 弘範
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Daiichi University, College of Pharmaceutical Sciences
• 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-14021128/
• 关键词: 結核菌; 病原性遺伝子; プロモーター; 転写因子; バイオインフォマティックス

増殖が遅く、取り扱いにくい結核菌H37Rvの病原性遺伝子の転写ネットワーク解析を目的とし、本年度は遺伝子発現シグナルで重要なプロモーターと転写因子をバイオインフォマティックスなどを利用して検索することを計画した。1)プロモーターの検索:固定化ホロ酵素カラムを用いたプロモーター新選別法^<3)>により、SigA、SigE及びSigH型の転写能のあるDNA断片をスクリーンした。その結果、それぞれのプロモーターの共通配列を見い出だすことができた。これらの共通配列を基に病原性遺伝子のプロモーター検索を行ない、そのプロモーターを含むDNA断片の転写能を調べた。その結果を表1に示す。2)転写因子の同定・分類:ドメインごとのホモロジー検索を基本とし、最終的にはファミリーごとのアラインメントを行なって転写因子としての特徴的な構造が保存されていることを確認する手段をとった。その結果、M.tuberculosis H37Rvの転写因子は164個と推定された。この転写因子の数は、全ゲノム配列が明らかになった43種の微生物の転写因子数とゲノムサイズの相関から、他の微生物より少ないことがわかった。Mycobacteriumであるライ菌でも同様な傾向が見い出された。(国立遺伝研・藤田信之博士の協力)3)シグマ因子のDNA認識能の解明:結核菌に特有で、転写制御に関わるシグマ因子SigE及びSigHそれぞれのプロモーター共通配列は類似している。したがって、これらのDNA認識に関わるメカニズムの知見を得るため、X線構造解析を目指し、シグマ因子SigE及びSigHの多量発現プラスミドを構築した。

The aim of this study is to analyze the pathogenic gene of Mycobacterium tuberculosis H37 Rv and to develop a new gene expression system for this year. 1) Identification of DNA Fragments: Immobilized Enzyme Fragment Selection ^<3)> DNA Fragment Identification for SigA, SigE and SigH Type DNA Fragments. The results of the study are as follows: The common sequence of these genes can be used to modulate the expression of pathogenic genes, including DNA fragments. The results are shown in Table 1. 2) Identification and classification of writing factors: basic and final identification of writing factors and characteristic structures are preserved and identified. M. tuberculosis H37 Rv has 164 putative factors. The number of factors of the 43 kinds of microorganisms is related to the number of factors of other microorganisms. Mycobacterium is the most common bacterium in the world. (Collaboration with Dr. Nobuyuki Fujita, National Institute of Genetics) 3) Interpretation of DNA recognition ability of sigmoid factors: common alignment of sigmoid factors SigE and SigH, which are specific to tuberculosis and related to control. We gained insights from the database that are crucial to understanding DNA, provided guidance for X-ray structural analysis, and constructed a number of discovery tools for the sigma factors SigE and SigH.

项目成果

荒牧弘範: "薬物相互作用とゲノムプロジェクト"薬局. 54・2. 85-91 (2003)

荒牧弘典：“药物相互作用和基因组计划”药学 54・2（2003）。