Identification of the regulatory network of all functionally unknown transcription factors in Escherichia coli.

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ゲノム塩基配列の決定が進み、生物のもつ遺伝子の全体像が明らかとなった次の研究目標は、生物が遺伝子を利用する仕組みの全体像の理解である。本研究では、生物が遺伝子を利用する仕組みの全体像を理解するために、大腸菌をモデル生物とし、支配下遺伝子や機能が全くの不明な大腸菌の機能未知転写因子の機能解析を行っている。機能未知転写因子の制御機構や生理的意義を理解することは、新たな生物の仕組みの解明につながる。機能未知転写因子の多くは実験室条件下では機能していないためにin vivo系における機能同定が極めて困難である。そこで、申請者が独自に開発したin vitroにおいて転写制御因子のゲノム上認識結合領域を直接的に同定するGenomic SELEX法（gSELEX法）を用いて、転写制御因子の直接的な支配下遺伝子群を網羅的に同定するといった戦略をとっている。gSELEX法は精製タンパク質を必要とするため、初年度は機能未知転写因子のタンパク質の精製および合成を行い、さらにgSELEX法により、ゲノム上の結合領域の網羅的な同定を試みた。その結果、新たに１０種類以上もの機能未知転写因子の標的配列の同定に成功した。これらについては、次年度以降に個別に標的遺伝子群への制御の実証およびその生理的意義について解析していく予定である。また先行して、機能未知転写因子YgfIの制御解析を実施した。その結果、YgfIは定常期において、バイオフィルム形成や酸化ストレス耐性、多剤耐性、宿主動物腸内での生存に関わる遺伝子群を制御していることが分かり、バイオフィルム形成を抑制し、過酸化水素耐性の獲得に寄与していることを明らかとした。これらの結果から、YgfIをSrsR(a stress-response regulator in stationary phase)と命名することを提案し、原著論文として発表した。