腸管出血性大腸菌O157の病原遺伝子群の発現における外来性tRNAの役割


研究課題名 腸管出血性大腸菌O157の病原遺伝子群の発現における外来性tRNAの役割
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2005
研究期間 2004-2005
研究課題番号 16790257
研究代表者 小椋 義俊  (オグラ ヨシトシ) 宮崎大学・フロンティア科学実験総合センター・助手
研究代表者番号 40363585
研究機関 宮崎大学 研究機関番号:17601
研究種目 若手研究(B) 研究種目コード:260
研究分野[3] 細菌学(含真菌学) 研究分野コード:6911
キーワード 細菌 / 病原性大腸菌 / ゲノム / 病原遺伝子 / 翻訳
研究概要 腸管出血性大腸菌O157に存在する3種類の新規tRNA(ileZ-argN-argO : IRR)の解析を行った。16年度までの解析により、IRRは転写されプロセッシングと塩基修飾を受けていることがわかった。これらのことから、それぞれはtRNAとして機能している可能性が高いと考えられた。そこで、17年度は、大腸菌K-12を用いて、in vivoでの機能解析を行った。
IRRが認識すると予想されるコドンは大腸菌K-12では極端に使用頻度が低く、そのコドンを含む遺伝子の翻訳効率も低いことが知られている。そこで、大腸菌K-12株でIRRを発現させ、IRRの認識コドンを多く含む遺伝子の翻訳効率への影響を解析した。まず、lacZ遺伝子をプラスミドでクローニングし、その遺伝子上流にileZの認識コドンであるATAをタンデムに挿入した。ATAを含むlacZレポータープラスミドを導入した大腸菌では、ATAを含まない場合に比べて、LacZ活性が有意に低下したことから、マイナーコドンの挿入により、翻訳効率が低下したことが分かった。その株を、IRR発現ベクターで形質転換したところ、ベクターのみのコントロールに比べて、2倍近くLacZ活性が上昇した。これらのことから、IRRのうち、ileZについては、tRNAとしての機能を持つことが確認できた。現在、同様の方法を用いて、残り2つのtRNAについても機能解析を行っている。また、その後は、O157で7コピー存在するIRRをすべて欠失させ、IRR認識コドンを多く使用している遺伝子、特に志賀毒素などの病原因子の翻訳への影響を解析する予定である。
発表文献 Y.Ogura, K.Kurokawa, T.OoKa, K.Tashiro, T.Tobe, M.Ohnishi, K.Nakayama, T.Morimoto, J.Terajima, H.Watanabe, S.Kuhara, T.Hayashi:   "Complexity of the genomic diversity of enterohaemorrhagic Escherichia coli O157 revealed by the combinational use of the O157 Sakai oligo DNA microarray and the Whole Genome PCR Scanning."  DNA Res. (in press).   (2006)  
大岡唯祐, 小椋義俊, 林哲也:   "大腸菌O157のゲノム研究とその応用"  臨床微生物迅速診断研究会誌 16(2).  179-181  (2005)  


 

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