大腸菌K12のアラニンラセマーゼの主要なアイソザイムをコードするDADX遺伝子の同定

大腸菌K12のアラニンラセマーゼ活性は、2つの異なる遺伝子産物によるものであるという証拠が提示されています。優勢なアイソザイムは、アラニン立体異性体のいずれかによって誘導され、グルコースによって抑制されます。その構造をコードする遺伝子DADXは、Dada遺伝子によって配置され、D-アミノ酸デヒドロゲナーゼの構造を決定します。両方の遺伝子であるDADRの発現の調節部位は、DADAの反対側にあります。マルチポイントの十字架と削除マッピングによって確立されたパパオペロンの方向は次のとおりです。FADR... DADRAX ... HEMA。DADXアラニンラセマーゼ活性は、インキュベーション温度の変化に対して異常に耐抵抗性があります。それは、おそらくALR遺伝子の産物である他のアイソザイムのそれとは著しく異なります。後者のアイソザイムは、インキュベーション温度に典型的な依存性を示しています。Alrアラニンラセマーゼの合成は、アラニンとグルコースの両方に関して構成的です。アラニンラセマーゼ活性が誘導因子または異化した抑制因子がない場合に成長した野生型細胞のそれの15％のみに等しいDADX変異体では、DADオペロンはD-アラニンによって誘導することはできません。したがって、L-アラニンは、DADオペロンの調節にD-アラニンよりも直接関与していると推測します。

Evidence is presented that alanine racemase activity in E. coli K12 is due to two distinct gene products. The predominant isozyme is inducible by either alanine stereoisomer and repressible by glucose. The gene dadX coding for its structure is located by the dadA gene determining the structure of D-amino acid dehydrogenase. The regulatory site for the expression of both genes, dadR, is located on the other side of dadA. The orientation of the dad operon established by multiple-point crosses and deletion mapping is as follows: fadR ...dadRAX ...hemA. The dadX alanine racemase activity is unusually refractory to changes of incubation temperature. It differs strikingly from that of the other isozyme, probably the product of the alr gene. The latter isozyme shows a typical dependence upon incubation temperature. The synthesis of alr alanine racemase is constitutive in respect of both alanine and glucose. In dadX mutants, in which alanine racemase activity equals only 15% of that in wild-type cells grown in the absence of an inducer or catabolite repressor, the dad operon cannot be induced by D-alanine. We presume, therefore, that L-alanine is involved more directly than D-alanine in dad operon regulation.