Deinococcus radiodurans PPRA遺伝子の放射線応答プロモーター

以前の研究では、Deinococcus radioduransの放射線耐性に重要な役割を果たす新しい放射線誘導性タンパク質PPRAを特定しました[Narumi、I.、Satoh、K.、Cui、S。、Funayama、T.、Kitayama、S S。、Watanabe、H.、2004。PPRA：DNAライゲーションを刺激するDeinococcus radioduransの新規タンパク質。モル。マイクロビオール。54、278-285。]。D. radioduransの放射応答の根底にあるメカニズムへの関心にもかかわらず、放射線誘導性タンパク質の放射線応答プロモーターについてはほとんど知られていません。この研究では、PPRA翻訳開始部位の位置-156、-154、および-22の上流にあるPPRA mRNAの3つの転写開始点をプライマー拡張分析によって特定しました。3つの拡張製品の量は、2 kGyに曝露した細胞で増加し、その後0.5時間のインキュベーション後に増加しました。これは、PPRA発現のために少なくとも2つの放射線応答性プロモーターの存在を示唆しています。ルシフェラーゼレポーターアッセイを使用したPPRA遺伝子の上流領域の機能的特性評価により、遠位プロモーターは翻訳開始部位から位置-208と-156の間に位置し、近位プロモーターは位置-57と-22の間に位置することが明らかになりました。位置-57と-38の間に位置する領域は、近位プロモーター活性に不可欠でした。-33に位置するチミンの部位指向変異誘発は、プロモーター活性の重度の障害をもたらし、チミンが近位放射線応答プロモーターのマスターベースとして機能することを示唆しました。D. radiodurans PPRI遺伝子の産物は、放射線応答の一般的な切り替えであると考えられています[Hua、Y.、Narumi、I.、Gao、G.、Tian、B.、Satoh、K.、Kitayama、S。、Shen、B.、2003。PPRI：Deinococcus radioduransの極端な放射線耐性の原因となる一般的なスイッチ。生化学。生物生物。res。コミューン。306、354-360。]。PPRAプロモーター活性に対するPPRI破壊の効果を調べました。結果は、PPRI遺伝子産物によるPPRA発現のアップレギュレーションがプロモーターレベルでトリガーされることを示唆しました。

In a previous study, we identified a novel radiation-inducible protein PprA that plays a critical role in the radiation resistance of Deinococcus radiodurans [Narumi, I., Satoh, K., Cui, S., Funayama, T., Kitayama, S., Watanabe, H., 2004. PprA: a novel protein from Deinococcus radiodurans that stimulates DNA ligation. Mol. Microbiol. 54, 278-285.]. Despite the interest in mechanisms underlying radiation responses in D. radiodurans, little is known about the radiation responsive promoter for radiation-inducible proteins. In this study, three transcriptional start points for pprA mRNA were identified by primer extension analysis, located at positions -156, -154 and -22 upstream from the pprA translation initiation site. The amount of the three extended products increased in cells exposed to 2 kGy followed by a 0.5-h post-incubation. This suggested the existence of at least two radiation responsive promoters for pprA expression. Functional characterization of the upstream region of the pprA gene using a luciferase reporter assay revealed that the distal promoter is located between positions -208 and -156 from the translation initiation site, while the proximal promoter is located between positions -57 and -22. The region located between positions -57 and -38 was indispensable for proximal promoter activity. Site-directed mutagenesis of a thymine positioned at -33 resulted in severe impairment of promoter activity, and suggested that the thymine functions as a master base for the proximal radiation responsive promoter. The product of the D. radiodurans pprI gene is thought to be a general switch in the radiation response [Hua, Y., Narumi, I., Gao, G., Tian, B., Satoh, K., Kitayama, S., Shen, B., 2003. PprI: a general switch responsible for extreme radioresistance of Deinococcus radiodurans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 306, 354-360.]. We examined the effect of pprI disruption on pprA promoter activity. The results suggested that up-regulation of pprA expression by the pprI gene product is triggered at the promoter level.