ウェルシュ菌毒素産生調節機構の解析

产气荚膜梭菌毒素产生的调控机制分析

基本信息

项目摘要

ウェルシュ菌の毒素産生調節ネットワークの全貌を明らかにするため、昨年決定したウェルシュ菌strain 13の全ゲノムシークエンスをもとにDNAチップを作製した。チップに貼り付けるDNAとしては染色体上の全ORF(2660個)、500b以上のintergenic region(144領域)、さらにプラスミド(pCP13)上の全ORF(63個)の合計2867領域を選択した。これらの領域をそれぞれの特異的プライマーを用いて増幅した後、TOPOTAクローニングキットを用いてPCR断片を一度大腸菌にクローニングし、再度その大腸菌からPCRを行い、得られたDNAをスライドガラス上にスポットした。このDNAチップを用いて、細胞間情報伝達物質の産生に関わるluxS遺伝子変異株の発現プロファイルを解析した。その結果、luxSにより正の影響を受け、野生株と変異株で3倍以上の差が見られる遺伝子は138、負の影響を受け3倍以上の差が見られる遺伝子は89存在し、全遺伝子の約8%が影響を受けることが明らかとなり、ウェルシュ菌にはluxS遺伝子の関与するグローバルな遺伝子調節機構が存在することが示唆された。また、ウェルシュ菌のゲノム上に存在する28の2成分制御システムの破壊株をそれぞれ作製し、DNAチップを用いて各々の制御システムにより影響を受ける遺伝子群の検索を開始した。本年度は毒素産生調節に関与することがすでに報告されているVirR/VirSシステムに焦点をあてて解析した。その結果、VirR/VirSによって正の影響を受ける124遺伝子、負の影響を受ける55遺伝子を同定した。これらの遺伝子はさらに、VirR/VirSシステムが直接調節する遺伝子群、VirR/VirSシステムの下に存在する二次的調節因子VR-RNAの影響を受ける遺伝子群、さらに他の二次的調節因子を介して制御する遺伝子群に分類することができた。今後、他の2成分制御系遺伝子の変異株を用いた発現プロファイル解析を行い、ウェルシュ菌における毒素産生調節ネットワークの詳細を解明して行く予定である。
A complete picture of toxin production by bacteria is presented in this paper, which is based on the DNA sequence of strain 13. A total of 2867 domains were selected from the complete ORFs (2660), intergenic regions (144 domains) of more than 500 bp, and complete ORFs (63 domains) of pCP13. This domain contains all the specific PCR fragments for E. coli and DNA. The analysis of the expression of DNA and the production of intercellular information The results showed that there were more than 3-fold differences between wild and mutant strains, and 89 percent of all strains were affected. The differences between wild and mutant strains were more than 3-fold, and the differences between wild and mutant strains were more than 3-fold. There are 28 two-component control systems on the genome of the bacteria, and the study of the gene subgroup begins with the use of DNA in the control systems. This year's report focuses on the regulation of toxin production. The results of VirR/VirS analysis show that the positive and negative effects of VirR/VirS analysis are 124 and 55 respectively. VirR/VirS system is a direct regulator of gene expression, VirR/VirS system exists under the influence of secondary regulator VR-RNA gene expression, VirR/VirS system exists under the influence of secondary regulator VR-RNA gene expression. In the future, the development and analysis of toxin production and regulation in different strains of other two-component control systems will be carried out in detail.

项目成果

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Kaori Ohtani et al.: "Identification of a novel locus that regulates expression of toxin genes in Clostridium perfringens"FEMS Microbiology Letter. 209(1). 113-118 (2002)
Kaori Ohtani 等人:“调节产气荚膜梭菌中毒素基因表达的新位点的鉴定”FEMS 微生物学快报。
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