バクテリアの転移性遺伝因子ISの転移とその制御の分子機構

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1.IS3の8字型分子形成機構の解析:IS3の転移中間体である環状分子は特異な構造を持つ8字型分子から生じる。昨年度、確立した精製トランスポゼースを用いたin vitroの8字型分子形成反応系を用いて、この分子の生成機構を探るために、IS3の両端にある逆向き反復配列(IR)の色々な領域に変異を導入し、それを基質として8字型分子形成反応を調べた。その結果、IRには機能的に異なる組換えに必要な2つの領域(外側のA領域と内側のB領域)が存在し、左のIRからの組換えには左のIRのA領域と右のIRのB領域が必要であり、右のIRからの組換えにはそれと左右対称の領域が必要であることが分かった。この結果は2分子のトランスポゼースがそれぞれ一方のIRのA領域ともう一方のIRのB領域に結合し、IR間を架橋することを示唆する2.IS1の転移に関与する宿主因子H-NSの解析:H-NSの役割を解明するために、H-NSの欠損株でも転移能を有するトランスポゼースの変異体を取得した。また、H-NSの欠損株の染色体にランダムに挿入変異を誘起し、その変異株の中からIS1の転移が回復する株を数株取得した。3.IS3による融合体形成反応の解析:IS3は主たる転移産物として単純挿入体を生じるが、申請者はIS3を運ぶプラスミドと標的との融合体も形成することを発見した。融合体の多くは欠失を有する。この融合体の形成やそれに伴う欠失の機構を明らかにするために、融合体を数多く分離し、その構造をDNAシークエンシング等で解析したところ、欠失は完全な構造の融合体上の短い(4-9bp)相同配列間での組換えにより生じることが分かった。また、IS3の内部配列をほぼ完全に取り除いた変異体IS3は完全な構造の融合体を形成することが分かった。この結果は、IS3の内部配列が欠失の生成に関与していることを示す。