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本 研 究 で は 、腸 管 出 血 性 大 腸 菌

0157:H7 Sakai

株の野生株として

SKI-5142 (Iyodaand Watamabe, 2005)

を、非病原性大腸菌

K-12

株の野生株とし

MG16554/acZ

Sud(o etal.

2014)

を用いた。本研究で用いた

MG16554/acZ

株の親株である

MG1655 (CGSC#6300)

株は、抑

Z>C

の転写制御領域にトランス ポゾンの揷入がない株である

B(arkeret al., 2004

)。

K-12

株 の

A/g

欠損株である

NS1201

株は以下のように構築した。

TM587

株の染色体上の、

hfq

遺伝子を

FRT-c

如遺伝子

-FRT

カセットで置換した領域を、

P1

トランスダクシヨンにより

MG1655

株染色体に移すことで、

NS1201

株を得

た。物遺伝子の欠失の確認は、物欠損株の表現型である生育遅延を確認する ことで行った。

NS1202

株は、

pCP20

を用いた

FRT

の部位特異的組換えにより

NS1201

株から

c

ポ遺伝子を除去することで得た。

c

故遺伝子除去の確認は、株の クロラムフエ

ニコールへの感受性観察に

より

行った。

f

遺伝子と

/acZ

遺伝子の二重欠損株である

NS1203

株は以下のように

構築した。

MG16554/acZ

株の染色体上の、かば遺伝子を

c

如遺伝子で置換した

領域を、

P1

トランスダクシヨンにより

NS1202

株染色体に移すことで、

NS1203

株を得た。

/acZ

遺伝子の欠失の確認は、

5-

ブロモ

-4

-クロ

-3-

インドリル

-p-D

-ガ

ラクトピラノシド(

X-gal)

を 含 む

LB

寒天培地を用いた呈色反応の有無の観察 により行った。

7 9

flhD

遺伝子と

/acZ

遺伝子の二重欠損株である

NS1211

株は以下のよう

に構築した。

JW1881

株の染色体上の、

flhD

遺伝子を

FRT-fem

遺伝子

-FRT

力セ

ットで置換した領域を、

P1

トランスダクシヨンにより

MG1655d/acZ

株染色体に

移すことで、

NS1211

株を得た。

flhD

遺伝子の欠失の確認は、

flhD

欠損株の表現

型である遊走性の低下を確認することで行った。

NS1212

株は、

pCP20

を用いた

FRT

の部位特異的組換えにより

NS1211

株から

fern

遺伝子を除去することで得た。

遺伝子除去の確認は、株のカナマイシンへの感受性観察により行った。

o

プラスミド

本研究で用いたプラスミド、及びオリゴヌクレオチドをそれぞれ表

2

3

に示す。

E s r41 、 及 び E sr41 変 異 体 発 現 プ ラ ス ミ ド の 構 築

pRS-Esr41

はび

rW

の予想される転写制御

領域、 财 esr41

コード

域 (

Esr41

5,

末端を

+1

とした場合の

-483

から

+114)

を含む

DNA

pRS414

クローニン

グされた

pBR

タイプのプラス

ミドで

あ る (

Sudoetal.,2014

)。

pRS-Esr41stmul

、及 び

pRS-Esr41stmu2

は 以 下 の よ う に 構 築 し た 。

#41-Rev-stem-mul

#41-Fwd-16nt

5'

末端リン酸化プライマ

—t

ット、及び

#41-Rev-stem-mu2

#41-Fwd-42nt

5,

末端リン酸化プライマーセットを用いて、

pRS-Esr41

プラスミド

DNA

を鋳型にした

PCR

により

RS-Esr41stmul

断片、及び

RS-Esr41stmu2

断片を増幅させた。各

DNA

断片を分子内ライゲーシヨン反応に

より連結させ、この構築プラスミドを五

coRI

で処理、精製することで、

Esr41stmul

断片、及 び

Esr41stmu2

断片を得た。 この

DNA

断片と

EcoRl

で処理した

pRS414

を フ イ ゲ ー シ ヨ ン 反 応 に よ り 連 結 さ せ る こ と で

pRS-Esr41stmul

、 及び

pRS-Esr41stmu2

を得た。

pRS-Esr41-28Hbm

、及 び

pRS-Esr41-41Hbm

は以下のように構築した。

互いの

3’

末端が対合する

5-SgrSmodule

BamHI-3-SgrSmodule

のプライマーセッ

トを用いた

PCR

に よ り

Hfq-binding module

断片を得た。次に、

EcoRI-5-#41

3-SgrSmodule-#41-28bp

の プ ラ イ マ ー セ ッ ト 、 ま た は

EcoRI-5-#41

3-SgrSmodule-#41-41bp

のプライマーセットを用いて、

pRS-Esr41

を鋳型にした

PCR

により

Esr41-28bp

断片、及び

Esr41-41bp

断片を得た。

EcoRI-5-#41

BamHI-3-SgrSmodule

のプライマ

'

'"I?

ットを用いて、

Hfq-binding module

断片、及

Esr41-28bp

断片を鋳型にした

PCR

により、こ れ ら

2

つの断片を連結させ

Esr41-28Hbm

断片を得た。同様の

PCR

により、

Hfq-binding module

断片、及び

Esr41-41bp

断片を連結させ

Esr41-41Hbm

断片を得た。

EcoRl

、及 び 如

/wHI

で処

理した

Esr41-28Hbm

断片、または

Esr41-41Hbm

断片と

£coRI

、及び

5awHI

で処

理した

pRS414

をライゲーシヨン反応により連結させることで

pRS-Esr41-28Hbm

及び

pRS-Esr41-41Hbm

を得た。

Esr41

部分欠失体発現プラスミド(

pRS-Esr4146-10

pRS-Esr41411-15

pRS-Esr41416-20

pRS-Esr41421-25

pRS-Esr41426-30

pRS-Esr41431-35

pRS-Esr41436-41)

は以下のように構築した。各

5

,末端リン酸化プライマーセッ

ト (

pRS-Esr4146-10: #41-Rev-5nt, #41-Fwd-llnt; pRS-Esr4Mll-15: #41-Rev-10nt,

#41-Fwd-16nt; pRS-Esr4M16-20: #41-Rev-15nt, #41-Fwd-21nt; pRS-Esr41421-25:

#41-Rev-20nt, #41-5p-25; pRS-Esr41426-30: #41-Rev-25nt, #41-Fwd-31nt; pRS-Esr41A31-35: #41-Rev-30nt, #41-Fwd-36nt; pRS-Esr41436-41: #41-Rev-35nt,

8 1

#41-Fwd-42nt)

を用いて、

pRS-Esr41

プラスミド

DNA

を鋳型にした

PCR

により

DNA

断片を増幅させ、そ の

DNA

断片を分子内ライゲーシヨン反応により連 結させ、この構築プラスミドを

£CoRl

で処理、精製することで、各

Esr41

部分欠

失 体

DNA

断片を得た。 この

DNA

断片と

EcoRl

で処理した

pRS414

をライゲー

シ ヨ ン 反 応 に よ り 連 結 さ せ る こ と で 各

Esr41

部分欠失 体発現 プラス ミド

(pRS-Esr4146-10

pRS-Esr41411-15

pRS-Esr41416-20, pRS-Esr41421-25 N pRS-Esr41426-30

pRS-Esr4M31-35

pRS-Esr41436-41)

を得た。

融 合 遺 伝 子 発 現 プ ラ ス ミ ド の 構 築

pMW-'lacZter

、 及 び

pMWbla-'lacZter

は 以 下 の よ う に 構 築 し た 。

MfeI-pRSter4-5p、lacZ seq

の プ ラ イ マ ー セ ッ ト 、 及 び

SphI-5'pRS

HindIII-ter-3’-pRS

のプライマーセットを用いて、

pRS414

プラスミド

DNA

を鋳

型にした

PCR

により、大腸菌

rrnB

オペロンの転写ターミネーター配列が

4

コピ

一タンデムに連結した

ter4

断片、及 び

SD

配列と開始コドンを持たない

/flCZ

と、

その

3

'端に

crp

の転写ターミネータ一配列を持つ

'lacZter

断片を増幅させた。

Mfel

及 び

EcoRI

で処理した

ter4

断片と

EcoRl

で処理した

pMW218

をライゲーシヨン

反応により連結させて、構築されたプラスミ

' Sphl

///wdlll

で処理した。こ

DNA

断片と

Sphl

Hindlll

で処理した

'lacZter

断片をライゲーシヨン反応に より連結させることで

pMW-'lacZter

を得た。

MfeI-5-bla

、及 び

EcoRI-3-bla

のプ

ライマーセットを用いて、

pBR322

プラスミド

DNA

を鋳型にした

PCR

により

bla

プロモーター断片を増幅した。

Ecom

で 処理した

pMW-'lacZter

Mfe\ 、

及び

£coRI

で処理した

Wa

プロモーター断片をライゲーシヨン反応により連結させる

ことで

pMWbla-'lacZter

を得た。

pMW-lacZter

は 以 下 の よ う に 構 築 し た 。

MfeI-pRSter4-5p

HindIII-ter-3

-pRS

のプライマーセツトを用いて、

pRS415

プラスミド

DNA

を鋳

型にした

PCR

により

SD

配列と開始コドンを含む

lacZ

と、そ の

3,

端 に

crp

の転

写ターミネータ一配列を持つ

lacZter

断片を増幅させた。

Mfel

、及 び

i//«dIII

で処

理 し た

lacZter

断片と

Ecom

、及 び

///ndlll

で処理した

pMW218

をライゲーシヨ

ン反応により連結させることで、

pMW-lacZter

を得た。

pMW-pchA19aa

、及び

pMW-ler

は以下のように構築した

p。chA 5, EcoRI

SphI-3-pchA19aa

のプライマーセツトを用いて、

SKI-5142

から抽出したゲノム

DNA

を鋳型にした

PCR

により

pchA

の転写制御領域と

pchA

N

末 端

19

アミノ

酸のコード領域を含む

pChA19aa

断片を増幅した。

EcoRl

、及 び

Sphl

で処理した

pchA19aa

断片、及 び

pMW-'lacZter

をライゲーシヨン反応により連結させること

pMW-pchA19aa

を得た。

EcoRI-5-ler-p4

SalI-3'-ler

のプライマーセツトを用い て、

SKI-5142

から抽出したゲノム

DNA

を鋳型にした

PCR

により

ler

の開始コド

ンに近い方のプロモーターと

ler

N

末 端

13

アミノ酸のコード領域を含む

ler

断片を増幅した。

EcoRI

、及びぬ

/

!で処理した

ler

断片、及 び

pMW-'lacZter

をラ

イゲーシヨン反応により連結させることで

pMW-ler

を得た。

pMWbla-pchA19aaN

及 び

pMWbla-lerdl

は以下 のよう に構築 した。

EcoRI-5-pchA-p2SphI-3-pchA19aa

のプライマー

セ ツ

トを

用いて、SKI-5142

から 抽出したゲノム

DNA

を鋳型にした

PCR

により

pchA

プロモーターを

含まず、

N

末 端

19

アミノ酸のコード領域を含む

pchAAp

断片を増幅した。

coRI

RXI Sphl

で処理した

pchAAp

断片、及 び

pMWbla-'lacZter

をライゲーション反応

により連結させることで

pMWbla-pchA19aa

を得た。

EcoRI-5-ler-p4

SalI-3'-ler

のプライマーセツトを用いて、

SKI-5142

から抽出したゲノム

DNA

を鋳型にした

PCR

により

/er

プロモーターを

含まず、

/er

N

末 端

13

アミノ酸の

コ ー

ド領域

を含む

lerAp

断片を増幅した。及

oRI

、及 び

Sail

で処理した

lerAp

断片と

EcoRI

及び

Sail

で処理した

pMWbla-'lacZter

をライゲーシヨン反応により連結させるこ とで

pMWbla-lerdl

得た。

pMWbla-lershort

、及 び

pMWbla-ler 4149-155

は以下のように構築した。

EcoRI-5-ler-p4

ler-SalI-174-3p

のプライマー

セ ツ

ト、及び

EcoRI-5-ler-dl49-155

SalI-31-ler

のプライマーセツトを用いて、

SKI-5142

から抽出したゲノム

DNA

鋳型にした

PCR

により

/erのプロモーターを

含まず、/ぴ

開始コドンまでを含

lershort

断片、及 び

/erのプロモーターを

含まず

、/er 149-155

領域を欠失し

ler<4149-155

断片を増幅した。

EcoRl

、及 び で 処 理 し た

ler short

断片、ま

た は

ler4149-155

断片と五

coRI

、及 び ぬ

/

!で処理した

pMWbla-'lacZter

をライゲ

一 シ ヨ ン 反 応 に よ り 連 結 さ せ る こ と で

pMWbla-ler short

、及 び

pMWbla-ler 4149-155

得た。

pMWbla-ler-fesr41

は以下のように構築した。

bla-ler 160-Rev

#41-17-26 fusion ler 171-Fwd

5’

末端リン酸化プライマーセツトを用いて、

pMWbla-lerdl

プラスミド

DNA

を鋳型にした

PCR

により

MW-ler-fesr41

断片を増幅させた。

MW-ler-fesr41

断片を分子内ライゲーシヨン反応により連結させ、この構築ブラ スミドを五

coRI

、及 び

&/I

で処理、精製することで、

ler-fesr41

断片を得た。 こ

DNA

断片と

EcoEl

、及 び

Sail

で処理した

pMWbla-'lacZter

をライゲーシヨン

反応により連結させることで

pMWbla-ler-fesr41

を得た。

pMW-pflhDC-lacZは 以 下 の よ う に 構 築 し た 。EcoRI-FlhDC-Fwd BamHI-5-flhDC-proのプライマーセッ卜を用いて、SKI-5142から抽出したゲノム DNAを鋳型にしたPCRによりflhDCの転写制御領域のみを含むPflhDC断片を

増幅した。£coRl 及 び で 処 理 し た PflhDCpMW-lacZterをライゲーシ

ヨン反応により連結させることでpMW-pflhDC-lacZを得た。

FlhDC発 現 プ ラ ス ミ ド

pTWV-flhDCは 以 下 の よ う に 構 築 し た 。 EcoRI-FlhDC-Fwd BamHI-FlhDC-Revのプライマーセットを用いて、SKI-5142から抽出したゲノム DNAを 铸 型 に し たPCRによりflhDCの転写制御領域、及びコード領域を含む

flhDC断片を増幅した。£coRI、及 び で 処 理 し た flhDC断 片 とpTWV228

をライゲーシヨン反応により連結させることでpTWV-flhDCを得た。

pMW-flhDC ftillは以下のように構築した。pTWV-flhDC£coRI、及び

Sailで処理、精製することで、EcoRI-flhDC-Sall断片を得た。EcoRI-flhDC-Sall

断 片 とEcoRl、 及 び Sailで 処 理 し たpMW219をライゲーシヨン反応により連結 させることでpMW-flhDCfullを得た。

pMW-flhDC/11は 以 下 の よ う に 構 築 し た 。 EcoRI-FlhDC-Fwd flhD-107rev-add150のプライマーセット、及び BamHI-FlhDC-RevflhD-150Fwd

のプライマーセットを用いて、SKI-5142から抽出したゲノムDNAを鋳型にした PCR{こよりflhD-5UTR断片、及 びflhDC ORF断片を得た。次に、EcoRI-FlhDC-Fwd BamHI-FlhDC-Revのプライマーセッ卜を用いて、flhD-5UTR断片、及 びflhDC ORF断片を鋳型にしたPCRにより、これら2つの断片を連結させflhDCdl断片

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