Regulation of small RNA stability and gene expression in bacteria

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本研究の目的は、細菌のsRNAによる新たな遺伝子発現調節機構を明らかにすることである。sRNA CsrB/CはRNA結合タンパク質に結合して機能を阻害するが、環境に応答して分解される。その結果、必要時に瞬時にRNA結合タンパク質が開放され、転写後の発現調節が効率的に行われる。しかし、そのメカニズムは明らかになっていない。キチン分解酵素と分解産物取り込みの遺伝子発現を連動的に制御するアンチセンス型sRNA ChiXは、一方から他方のmRNAに標的を切り替え、それには新たなメカニズムが予測された。これらsRNAが関与するRNA安定性制御と遺伝子発現機構のメカニズム解明とその利用のため、タンパク質結合型とアンチセンス型の２種類のsRNAについて研究を実施した。タンパク質結合型sRNAに関しては、CsrDホモログを有するグラム陰性細菌のAeromonas salmonicidaでcsr遺伝子欠損株を構築した。それらの表現型を確認したところ、特に運動性に影響があった。また、本菌由来のCsrDは大腸菌のCsrDの機能を補完できることを明らかにした。さらに、大腸菌sRNA CsrBのターミネーター直前の一本鎖領域との融合遺伝子を作製し、遺伝子の発現がCsrD依存となる系を構築し、解析を進めた。アンチセンス型sRNAに関しては、RNAシャペロンHfqが結合すると考えられるchiR mRNA 5′UTRの領域に変異を加え解析した結果、ヘアピン構造が遺伝子発現に影響を与えることが示唆された。chiP mRNA 5′UTRのsRNA ChiXとの塩基対形成領域の解析結果から、この領域が他の領域よりも多く存在していることが明らかとなり、さらなる解析を進めることとなった。