PCB分解酵素系における新規転写制御メカニズムの解明

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PCB分解菌Rhodococcus sp. RHA1のビフェニル(BP)分解遺伝子群のうち、その転写制御機構が明らかとなっていない下流遺伝子群bphGF1E1の転写制御機構について解析をおこなった。昨年度までの研究でbphGF1E1は上流代謝系の遺伝子群とは異なる転写制御を受け、そのプロモーター活性はビフェニル存在下で約3倍に上昇することを明らかにした。bphGの上流に存在するpadRファミリー転写制御因子と相同性を示すBphRのbphGF1E1転写に対する影響を調べるために、bphRを相同組換えを利用して破壊し、得られた破壊株をRDR2株と命名した。RDR2のビフェニルでの生育は野生株より若干劣っていたが、生育能を示したため、bphRはRHA1のビフェニル生育には必須ではないことが強く示唆された。RDR2株にbphGプロモーターを保持するレポータプラスミドを導入し、bphGプロモーター活性を測定したところ、野生株同様の3倍程度のビフェニル誘導性を示した。また、その活性は全体的に野生株より高かった。RDR2においては、破壊したbphR中に大腸菌用のベクタープラスミドの配列が挿入されているため、下流の遺伝子群に影響を与えてしまっている可能性が考えられたため、bphR中に連続した終止コドンを導入したbphR破壊株RDR3を構築し、同様の実験を行ったが、結果は同様であった。また、定量PCRを用いてRHA1、RDR3中でのbphGF1E1の各転写量を測定した。転写産物の量が非常に少なかったものの、両株でプロモーター活性測定と同様の結果が得られた。ゲノム配列中にはbphR相同遺伝子は存在しないため、以上の結果より、RHA1でのbphGF1E1の転写誘導にはbphRは関与していないことが示唆された。しかし破壊株におけるbphGプロモーターの活性が上昇する、及び異種宿主において発現させたBphRがbphGプロモーターを構成的に活性化する、という結果より、bphRはbphGF1E1の構成的な転写において何らかの役割を担っていることが示唆された。