DNA高次構造構築に関与する大腸菌遺伝子の検索

本研究の目的と戦略本研究の目的は、大腸菌においてDNAの高次構造体(核様体)構築に関与する遺伝子とその機能を明らかにすることにより、高次構造体構築の分子機構を解明することである。戦略として、大腸菌Fプラスミドの分配過程において、F因子の「セントロメア」incDの領域が、「分配蛋白質」SopBと結合し、「ヌクレオプロテイン構造」を形成するというBiek、Wangらの報告を土台に、この過程に関与する遺伝子を同定するという方法を取ることとした。このため、我々が分離したF因子分配遺伝子sopBの変異letB84が、プラスミドの長さに依存して宿主細胞の増殖を阻害するという現象に注目し、その機構を解明すると共に、この変異を抑圧し得るサプレッサーやマルチコピーサプレッサーを分離し、この過程に関与する遺伝子を同定しその機能を解析することとした。研究成果(1)F因子分配遺伝子sopB(letB)に変異を持つ場合、プラスミドDNAの長さに依存してプラスミドの脱落が起こること、即ち、プラスミドDNAが長ければ長いほど(>数10μm)プラスミドの脱落が激しく、短ければ短いほど安定に保たれる事を見い出した。この結果は、F因子の分配遺伝子は、分配の際のDNAの長さによる分配阻害を補償する機能、例えばDNAを高次に折り畳む、DNA鎖を細胞内である場所からある場所へ高速で移動させるなどの機能を狙っているものと推測される。プラスミドの安定保持(分配)に、DNAの長さが関与することは、これまで報告のない新しい発見である。(2)この過程に関与する大腸菌染色体上の遺伝子を検索するため、letB遺伝子の条件致死変異体(高温及び低温感受性)を作製し、これを抑圧し得る大腸菌染色体上のサプレッサー変異株、及びハイコピーサプレッサー活性を持つ組み換えプラスミドを、分離、現在、これらの遺伝子を同定中である。

本研究の目的と戦略本研究の目的は、大腸菌においてDNAの高次構造体(核様体)構築に関与する遺伝子とその機能を明らかにすることにより、高次構造体構築の分子機構を解明することである。戦略として、大腸菌Fプラスミドの分配過程において、F因子の「セントロメア」incDの領域が、「分配蛋白質」SopBと結合し、「ヌクレオプロテイン構造」を形成するというBiek、Wangらの報告を土台に、この過程に関与する遺伝子を同定するという方法を取ることとした。このため、我々が分離したF因子分配遺伝子sopBの変異letB84が、プラスミドの長さに依存して宿主細胞の増殖を阻害するという現象に注目し、その機構を解明すると共に、この変異を抑圧し得るサプレッサーやマルチコピーサプレッサーを分離し、この過程に関与する遺伝子を同定しその機能を解析することとした。研究成果(1)F因子分配遺伝子sopB(letB)に変異を持つ場合、プラスミドDNAの長さに依存してプラスミドの脱落が起こること、即ち、プラスミドDNAが長ければ長いほど(>数10μm)プラスミドの脱落が激しく、短ければ短いほど安定に保たれる事を見い出した。この結果は、F因子の分配遺伝子は、分配の際のDNAの長さによる分配阻害を補償する機能、例えばDNAを高次に折り畳む、DNA鎖を細胞内である場所からある場所へ高速で移動させるなどの機能を狙っているものと推測される。プラスミドの安定保持(分配)に、DNAの長さが関与することは、これまで報告のない新しい発見である。(2)この過程に関与する大腸菌染色体上の遺伝子を検索するため、letB遺伝子の条件致死変異体(高温及び低温感受性)を作製し、これを抑圧し得る大腸菌染色体上のサプレッサー変異株、及びハイコピーサプレッサー活性を持つ組み換えプラスミドを、分離、現在、これらの遺伝子を同定中である。