腸管出血性大腸菌におけるタイプIII蛋白質分泌装置と鞭毛の共役発現制御機構

昨年度の研究から、腸管出血性大腸菌(EHEC) O157が保有する病原性遺伝子群であるLEE (locus of enterocyte effacement)の正の発現制御因子であるGrlAは運動器官である鞭毛の発現抑制因子であることが明らかとなった。GrlAの鞭毛レギュロンへの作用点を解析する目的で、鞭毛レギュロンの3つのクラス(クラス1-3)の代表的なオペロン(flhD,flgA,fliC)の転写調節領域とプロモーターを欠くlacZとの融合体をプラスミド上で構築し、その転写発現量をLacZの活性として測定した。その結果、GrlAは鞭毛マスターオペロンの転写抑制に作用していることが明らかとなった。この発現制御の生物学的意義を探るため、転写調節領域を除くflhDオペロン全体(flhDとflhCを含む)を発現可能な低コピープラスミドを構築し、野生型のEHEC O157株に導入した。この組換え体は鞭毛を構成的に発現するが、コントロールベクターで形質転換した野生株と比較すると、培養細胞(HeLa)への接着能が著しく低下し、LEEの機能発現に依存して起こるアクチン凝集塊も全く確認されなかった。したがって、GrlAによる鞭毛発現抑制は、EHECが細胞接着するために必須の遺伝子発現制御であると推定された。GrlAによるLEE遺伝子群の発現活性化はセントラルレギュレーターであるLerの発現上昇を介して起こるが、鞭毛レギュロンの抑制効果はler欠損株でも起こることから、この現象はLerに非依存的に起こるものと結論された。

昨年度の研究から、腸管出血性大腸菌(EHEC) O157が保有する病原性遺伝子群であるLEE (locus of enterocyte effacement)の正の発現制御因子であるGrlAは運動器官である鞭毛の発現抑制因子であることが明らかとなった。GrlAの鞭毛レギュロンへの作用点を解析する目的で、鞭毛レギュロンの3つのクラス(クラス1-3)の代表的なオペロン(flhD,flgA,fliC)の転写調節領域とプロモーターを欠くlacZとの融合体をプラスミド上で構築し、その転写発現量をLacZの活性として測定した。その結果、GrlAは鞭毛マスターオペロンの転写抑制に作用していることが明らかとなった。この発現制御の生物学的意義を探るため、転写調節領域を除くflhDオペロン全体(flhDとflhCを含む)を発現可能な低コピープラスミドを構築し、野生型のEHEC O157株に導入した。この組換え体は鞭毛を構成的に発現するが、コントロールベクターで形質転換した野生株と比較すると、培養細胞(HeLa)への接着能が著しく低下し、LEEの機能発現に依存して起こるアクチン凝集塊も全く確認されなかった。したがって、GrlAによる鞭毛発現抑制は、EHECが細胞接着するために必須の遺伝子発現制御であると推定された。GrlAによるLEE遺伝子群の発現活性化はセントラルレギュレーターであるLerの発現上昇を介して起こるが、鞭毛レギュロンの抑制効果はler欠損株でも起こることから、この現象はLerに非依存的に起こるものと結論された。