RNAポリメラーゼシグマ因子の特異性を変える変異

私たちは、亜種の二次形態のRNAポリメラーゼホロ酵素によってプロモーター選択の微細な特異性を変化させる突然変異について説明します。調節遺伝子SPO0Hの産物は、Sigma Hと呼ばれるRNAポリメラーゼSigma因子であり、SpoVGとして知られる胞子形成遺伝子の転写を指示します。野生型SPOVGプロモーターからの転写をブロックするSPO0H変異SPO0H81は、SPOVGプロモーター（SPOVG249）の変異体型からの転写を強化し、重度のダウン変異（G.CからA.T遷移）を有していることを示しています-13「-10領域」。SPOVG249変異の抑制は、他のいくつかのSPOVG変異体プロモーターからの転写が変異シグマによって回復しなかったという意味で特異的です。明らかに、SPO0H81は、Sigma H-RNAポリメラーゼを、野生型SPOVGプロモーターを使用する能力を低下させ、変異体プロモーターを使用する能力を高める方法で変化する特異性変異変異です。野生型または変異体Sigmaを含むRNAポリメラーゼを使用したin vitroでの転写実験は、この解釈をサポートしています。SPO0H81変異は、多様な起源のSigma因子の間で非常に相同であるSigma Hの領域で、スレオニン（Thr100）をシグマHの領域でイソロイシン置換に引き起こします。THR100はアミノ酸塩基対接触部位であり、この高度に保存された領域のアミノ酸残基によって同族プロモーターの-10領域に接触するシグマ因子が接触する可能性について説明します。

We describe a mutation that changes the fine specificity of promoter selection by a secondary form of RNA polymerase holoenzyme in Bacillus subtilis. The product of regulatory gene spo0H is an RNA polymerase sigma factor called sigma H, which directs transcription of a sporulation gene known as spoVG. We show that the spo0H mutation spo0H81, which blocks transcription from the wild-type spoVG promoter, enhances transcription from a mutant form of the spoVG promoter (spoVG249) bearing a severe down-mutation (a G.C to A.T transition) at position -13 in the "-10 region." Suppression of the spoVG249 mutation is specific in the sense that the transcription from several other spoVG mutant promoters was not restored by the mutant sigma. Evidently, spo0H81 is a change-of-specificity mutation that alters sigma H-RNA polymerase in a way that decreases its capacity to use the wild-type spoVG promoter, while increasing its capacity to use the mutant promoter. Transcription experiments in vitro using RNA polymerase containing the wild-type or mutant sigma support this interpretation. The spo0H81 mutation causes a threonine (Thr100) to isoleucine substitution in a region of sigma H that is highly homologous among sigma factors of diverse origins. We discuss the possibility that Thr100 is an amino acid-base-pair contact site and that sigma factors contact the -10 region of their cognate promoters by means of amino acid residues in this highly conserved region.