大腸菌の酸耐性発現誘導メカニズムの解明による次世代型感染防除法の構築

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2022年度は、大腸菌tnaA mRNAの分解が酸性条件下で促進される分子メカニズムの解明を目指し、「①pH依存的な分解に関与する制御領域の解析」および「②補助因子の探索」を行った。①「pH依存的な分解に関与する制御領域の解析」についてtnaA遺伝子が構成するオペロン構造（tnaC-tnaA-tnaB）に着目し、制御領域を解析した。まず、オペロン全体をアラビノース誘導性プロモーター（PBAD）に接続したプラスミドpBAD-tnaCABを構築し、大腸菌tnaオペロン破壊株におけるRNA発現レベルを解析した。その結果、弱酸性条件（pH 5.5）におけるtnaA mRNAレベルは、pH 8.0における値の1/10程度に減少していた。PBADの転写活性はpH 8.0と5.5で変化しないことから、このRNAレベルの差は分解による影響であることが示唆され、本プラスミドを用いた実験系が正しく機能していることが確かめられた。そこで、pBAD-tnaCABにおいてtnaCまたはtnaB領域を欠損させた変異型プラスミドを構築し、同様の条件でtnaA mRNAレベルを評価した。その結果、両変異型プラスミドにおいて、pH 8.0と5.5におけるRNAレベルに差は見られなかった。この結果から、pH依存的なtnaA mRNAの分解には、tnaCおよびtnaB領域の両方が関与する可能性が考えられた。②「pH依存的な分解に関与する補助因子の探索」についてtnaオペロンRNAを切断することが報告されているRNase III、および停滞したリボソームを認識してRNAを切断するSmrBをコードする遺伝子に欠損変異を導入し、tnaA mRNA分解に対する影響を評価した。その結果、いずれの欠損変異株でもtnaA mRNAの分解レベルは野生株と変わらず、これらの因子はpH依存的分解には関与しないと考えられた。