枯草菌 BSR sRNA

斎藤らは、ncRNAをコードする遺伝子のバチルス・サブチリスゲノムのスクリーニングで、長さが500塩基対を超える123の遺伝子間領域（IGR）に注目し、これらの領域からの発現を分析した。bsrC、bsrD、bsrE、bsrF、bsrG、bsrH、bsrIと呼ばれる7つのIGRは、380nt未満のRNAを発現した。BsrD RNAを除くすべての小型RNAは、PCR増幅されたB. subtilisのIGRを含むプラスミドを含む形質転換された大腸菌細胞で発現しており、それらのプロモーターが独立して小型RNAを発現していることを示している。ストレスのない条件下では、小型RNAの遺伝子を枯渇させても成長に影響はなかった。これらの機能は不明ですが、いくつかの時点での遺伝子発現プロファイルから、bsrDを除くほとんどの遺伝子が栄養成長期（4～6時間）に発現し、定常期（8時間）には検出されないことがわかりました。6つの小さなRNAの5'末端をマッピングすると、BsrE、BsrF、BsrG、BsrH、およびBsrI RNAの遺伝子の前に、 RNAポリメラーゼシグマ因子σA ^の認識部位があることが明らかになりました。^[1]

タイプI毒素/抗毒素システム

bsrE、bsrG、bsrHは、新たに同定されたアンチセンスsRNAとの分子間相互作用を介して対になることが示されました。これらは、短い毒性ペプチドをコードするmRNA（bsrE、bsrG、bsrH ）とアンチセンスRNAからなる抗毒素を含むI型毒素/抗毒素システムを形成することが示唆されました。^[2]

さらなる研究により、294ヌクレオチドのbsrGが39アミノ酸の毒素をコードし、SR4と呼ばれる180ヌクレオチドのアンチセンスsRNAが抗毒素として機能することが判明しました（123ヌクレオチド重複）。 SR4とbsrG RNAの3'UTRとの相互作用はbsrGの分解を促進し、その翻訳を阻害します。^[3]^[4] BsrGは細胞膜の生合成を妨げ、膜陥入と細胞壁合成の非局在化を引き起こし、自己分解を開始します。^[5]

256ヌクレオチドのbsrE RNAは30アミノ酸の毒素ペプチドをコードしている。その抗毒素遺伝子SR5はbsrEの3'末端で112ヌクレオチド重複している。抗毒素SR5はbsrEの分解を促進するが、SR4とは異なり毒素mRNAの翻訳を直接阻害しない。^[6]^[7]

参照

参考文献

^ Saito S, Kakeshita H, Nakamura K (2009年1月). 「枯草菌のインタージェニック領域における新規小RNAコード遺伝子」. Gene . 428 (1–2): 2–8. doi :10.1016/j.gene.2008.09.024. PMID 18948176.
^ Irnov I、Sharma CM、Vogel J、 Winkler WC（2010年10月）。「枯草菌における調節RNAの同定」。核酸研究。38（19）：6637–51。doi ：10.1093/nar/gkq454。PMC 2965217。PMID 20525796。
^ Jahn N、Preis H、 Wiedemann C、Brantl S (2012 年 2 月)。「枯草菌由来の BsrG/SR4 - 初の温度依存性 I 型毒素-抗毒素システム」。分子微生物学。83 (3): 579–98。doi : 10.1111/ j.1365-2958.2011.07952.x。PMID 22229825。S2CID 43638027 。
^ Jahn N、Brantl S (2013 年11 月)。「1 つの抗毒素 - 2 つの機能: SR4 は毒素 mRNA の崩壊と翻訳を制御」。核酸研究。41 ( 21 ): 9870–80。doi :10.1093/nar/gkt735。PMC 3834814。PMID 23969414。
^ Jahn N、Brantl S、Strahl H (2015 年 11 月)。「主流に反して: Bacillus subtilis 由来の膜関連 I 型毒素 BsrG は、膜透過性を増加させることなく細胞エンベロープの生合成を阻害する」。分子微生物学。98 ( 4): 651–66。doi : 10.1111/mmi.13146。PMID 26234942。
^ Müller P, Jahn N, Ring C, Maiwald C, Neubert R, Meißner C, Brantl S (2016年5月). 「多重ストレス応答性I型毒素-抗毒素システム：B. subtilis染色体由来のbsrE/SR5」. RNA Biology . 13 (5): 511–23. doi :10.1080/15476286.2016.1156288. PMC 4962801. PMID 26940229 .
^ Meißner C, Jahn N, Brantl S (2016年1月). 「枯草菌由来のI型毒素-抗毒素システムbsrE/SR5のインビトロ特性評価」. The Journal of Biological Chemistry . 291 (2): 560–71. doi : 10.1074/jbc.M115.697524 . PMC 4705377. PMID 26565032 .

[pmid18948176-1] Saito S, Kakeshita H, Nakamura K (2009年1月). 「枯草菌のインタージェニック領域における新規小RNAコード遺伝子」. Gene . 428 (1–2): 2–8. doi :10.1016/j.gene.2008.09.024. PMID 18948176.

[2] ^ Irnov I、Sharma CM、Vogel J、 Winkler WC（2010年10月）。「枯草菌における調節RNAの同定」。核酸研究。38（19）：6637–51。doi ：10.1093/nar/gkq454。PMC 2965217。PMID 20525796。

[3] ^ Jahn N、Preis H、 Wiedemann C、Brantl S (2012 年 2 月)。「枯草菌由来の BsrG/SR4 - 初の温度依存性 I 型毒素-抗毒素システム」。分子微生物学。83 (3): 579–98。doi : 10.1111/ j.1365-2958.2011.07952.x。PMID 22229825。S2CID 43638027 。

[4] ^ Jahn N、Brantl S (2013 年11 月)。「1 つの抗毒素 - 2 つの機能: SR4 は毒素 mRNA の崩壊と翻訳を制御」。核酸研究。41 ( 21 ): 9870–80。doi :10.1093/nar/gkt735。PMC 3834814。PMID 23969414。

[5] Jahn N、Brantl S、Strahl H (2015 年 11 月)。「主流に反して: Bacillus subtilis 由来の膜関連 I 型毒素 BsrG は、膜透過性を増加させることなく細胞エンベロープの生合成を阻害する」。分子微生物学。98 ( 4): 651–66。doi : 10.1111/mmi.13146。PMID 26234942。

[6] Müller P, Jahn N, Ring C, Maiwald C, Neubert R, Meißner C, Brantl S (2016年5月). 「多重ストレス応答性I型毒素-抗毒素システム：B. subtilis染色体由来のbsrE/SR5」. RNA Biology . 13 (5): 511–23. doi :10.1080/15476286.2016.1156288. PMC 4962801. PMID 26940229 .

[7] Meißner C, Jahn N, Brantl S (2016年1月). 「枯草菌由来のI型毒素-抗毒素システムbsrE/SR5のインビトロ特性評価」. The Journal of Biological Chemistry . 291 (2): 560–71. doi : 10.1074/jbc.M115.697524 . PMC 4705377. PMID 26565032 .