Development of versatile shuttle vectors for

デイノコッカス・グランディスのための汎用性の高いシャトルベクターの開発

佐藤 勝也; Tu, Z.*; 大庭 寛史; 鳴海 一成

Sato, Katsuya; Tu, Z.*; Oba, Hirofumi; Narumi, Issei

デイノコッカス属細菌で使用できる新規シャトルベクターを開発するために、デイノコッカス・ラジオプグナンスの潜在性プラスミドpUE30の塩基配列を決定した。このプラスミドは2つのタンパク質をコードしており、Orf1のアミノ酸配列はプロテオバクテリアの複製開始タンパク質に類似していた。一方、Orf2は、デイノコッカス及びサーマスのプラスミドにコードされる複製開始タンパク質に類似していた。このプラスミドから構築したシャトルベクターは、デイノコッカス・グランディスで自己複製できた。シャトルベクターのデイノコッカス・グランディスでの自己複製には、Orf1が必要ではないが、Orf2が必要であった。このシャトルベクターを用いて、デイノコッカス・グランディスで外来遺伝子を発現することができた。この研究で開発された宿主ベクター系は、放射性廃棄物の生物を用いた浄化技術やDNA修復機構の研究のために役立つものである。

To develop new shuttle vectors for species, the nucleotide sequence of the small cryptic plasmid pUE30 from Deinococcus radiopugnans ATCC19172 was determined. The 2,467-bp plasmid possesses two open reading frames, one encoding 88 amino acid residues (Orf1) and the other encoding 501 amino acid residues (Orf2). The predicted amino acid sequence encoded by Orf1 exhibits similarity to the N-terminal regions of replication proteins encoded by -type plasmids of -proteobacteria. On the other hand, the predicted amino acid sequence encoded by Orf2 exhibits similarity to replication proteins encoded by plasmids of SARK and species. Hybrid plasmids consisting of pUE30 and pKatCAT5, which replicates in with a chloramphenicol resistance determinant, were shown to autonomously replicate in ATCC43672. Deletion analysis revealed that Orf2 was necessary for replication of the plasmids in . On the other hand, a DNA fragment encompassing the Orf1-coding region was involved in the instability of the plasmid in . An expression plasmid that possesses the minimal promoter was constructed, and a firefly luciferase gene was successfully expressed in . The host-vector system developed in this study should prove useful in the bioremediation of radioactive waste and for the investigation of DNA repair mechanisms.