水銀耐性遺伝子の機能解析と環境中の水銀浄化への利用

抗汞基因的功能分析及其在环境汞净化中的应用

• 批准号: 07780480
• 负责人: 清野 正子
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-07780480/
• 关键词: 水銀耐性遺伝子; 水銀浄化; Pseudomonas K-62; mer オペロン; merR(制御因子); merA(mercuric neductase); merB(organomercurial lyase)

水銀の環境汚染は世界的規模で現在進行中であり、環境中の水銀の除去は早急に解決されなければならない問題であるが、現時点では実用化されていない。そこで筆者は水銀耐性菌(Pseudomonas K-62)の水銀代謝機構を遺伝学子レベルで解明するこよにより、微生物を利用した水銀浄化モデル系を確立することができると考えた。これまでの研究において、筆者は本菌の26-kb plasmid上に存在する水銀耐性遺伝子(merオペロン)を含む遺伝子断片のクローニングに成功し、本菌の水銀耐性遺伝子(pMRA17)が大腸菌内で発現するという知見を得ていた。本年度はこの水銀耐性遺伝子の構造と機能を解析することに焦点を合わせ、以下の結果を得た。先のpMRA17より、merオペロンを一部欠失した様々な変異株を作成し、それらの水銀代謝活性能、水銀耐性を調べるとともに遺伝子の塩基配列決定を行ったところ、本 mer geneはmerR(regulator)、operator/promoter、merT(transport protein)、merP(mercury binding protein)、merA(mercuric reductase)、URF(unidentified reading frame)、及びmerB(organomercurial 1yase)から成るmer operon(4447-bp)を形成していることが明らかとなった。ホモロジー検索の結果より、セラチア属由来のpDU1358のMerR、MerT,MerP、MerA、及びMerBとそれぞれ89.5%、91.4%、76.9%、56.6%、51.3%と高い相同性を示した。また、遺伝子から予測される制御因子MerRのC末端の10アミノ酸の配列が既知の制御因子の配列と著しく異なっていた。この10アミノ酸が有機水銀、無機水銀を認識するのではないかと推測されいるが未だその詳細は不明である。そこでこの点について本 MerRを用いて今後詳細に検討する予定である。さらに先のORFは水銀により誘導される新規の蛋白質であるが、機能については不明であり、どんな機能を有しているのか(例えば、水銀の排出など)を明らかにしたい。

Mercury environmental pollution on a global scale is ongoing, and mercury removal from the environment is urgent. This paper discusses the mechanism of mercury metabolism of Pseudomonas K-62, and the mechanism of mercury metabolism of Pseudomonas K-62. In this study, the author successfully identified the mercury-tolerant gene (pMRA) and mercury-containing gene fragment (pMRA17) present in the 26-kb plasmid of this strain. This year, the structural analysis of mercury resistant particles was carried out. The first pMRA gene was found to be partially deficient in mercury metabolism and mercury tolerance, and the second pMRA gene was found to be deficient in mercury metabolism and mercury tolerance.(regulator)、operator/promoter、merT (transport protein)、merP (mercury binding protein)、merA (mercuric reductase), URF(unidentified reading frame), and <$merB(organomercurial 1yase) are formed into mer operon(4447-bp). MerR, MerT,MerP, MerA, and MerB of pDU1358 were 89.5%, 91.4%, 76.9%, 56.6%, and 51.3%, respectively. The C-terminal of the control factor MerR is 10 minutes long and the acid sequence of the control factor is 10 minutes long. The 10-year-old is known for organic mercury and inorganic mercury. This is the first time I've ever been in a position to do this. In addition, the ORF has been induced by mercury, and the function of the protein is unknown.

项目成果

Masako Kiyono: "Involvement of two plasmids in mercurial resistance of Pseudomonas K-62." Jpn. J. Toxicol. Environ. Health. 41. P-20 (1995)

Masako Kiyono：“两个质粒参与假单胞菌 K-62 的汞抗性。”

Hiroyuki Fujimori: "Possible involvement of red pigments in defense against mercury in Pseudomonas K-62." FEMS Microbiol. Letts.135. 317-321 (1996)

Hiroyuki Fujimori：“红色素可能参与假单胞菌 K-62 中针对汞的防御。”

Masako Kiyono: "DNA sequence analysis of the organomercurial-resistance determinants from Pseudomonas K-62 plasmid PMR26." Jpn. J. Toxicol. Environ. Health. (印刷中).

Masako Kiyono：“假单胞菌 K-62 质粒 PMR26 的 DNA 序列分析”，J. Environ Health。