6-ホスホグルコネートデヒドロゲナーゼの場合、大腸菌遺伝子、GNDのDNA配列

ヘキソース一リン酸シャントの酵素である6-ホスホグルコネートデヒドロゲナーゼをコードする大腸菌のGNDの発現は、成長速度依存性調節にさらされ、遺伝子剤に依存するものです。低遺伝子コピー数と高遺伝子コピー数の両方で評価します。GNDおよび隣接するコントロール領域のヌクレオチド配列、in vivo GND mRNAの5'エンド、および構造遺伝子の開始コドンを決定しました。配列の分析は、次のことを示しました。（i）GNDプロモーターは他の大腸菌プロモーターに典型的であり、構造遺伝子の後にRhoに依存しない転写終端信号が続きます。（ii）GND mRNAの56ヌクレオチドリーダーには、Rhoに依存しない転写終端シグナルが含まれていないため、6-ホスホグルコネートデヒドロゲナーゼレベルの成長速度依存性調節は、発現を制御する減衰メカニズムによって実行されることはありません。大腸菌AMPC遺伝子;（iii）構造遺伝子のコドン組成は、他の高度に発現した大腸菌遺伝子に似ているため、調節にも責任を負いません。（iv）構造遺伝子は、強力な輝きダルガノ（SD）シーケンス、AGGAGによって最適な距離で前に先行されます。（v）mRNAのリーダー領域には、SDシーケンスとスタートコドンを隔離する可能性があるダイアド対称性の領域が含まれています。遺伝子のこの後者の特徴は、成長速度依存の調節には翻訳開始頻度の調節が含まれる可能性があることを示唆しています。

Expression of gnd of Escherichia coli, which encodes 6-phosphogluconate dehydrogenase, an enzyme of the hexose monophosphate shunt, is subject to growth rate-dependent regulation and is gene dosage-dependent: the level of the enzyme increases in direct proportion to the cellular growth rate at both low and high gene copy numbers. We have determined the nucleotide sequence of gnd and flanking control regions, the 5'-end of in vivo gnd mRNA, and the start codon of the structural gene. Analysis of the sequence indicated that: (i) the gnd promoter is typical of other E. coli promoters and the structural gene is followed by a rho-independent transcription termination signal; (ii) the 56-nucleotide leader of gnd mRNA does not contain a rho-independent transcription termination signal, so growth rate-dependent regulation of 6-phosphogluconate dehydrogenase level is not carried out by an attenuation mechanism analogous to the one that controls expression of the E. coli ampC gene; (iii) the codon composition of the structural gene resembles that of other highly expressed E. coli genes and thus is not responsible for the regulation either; (iv) the structural gene is preceded at an optimal distance by a strong Shine-Dalgarno (SD) sequence, AGGAG ; (v) the leader region of the mRNA contains regions of dyad symmetry that have the potential to sequester the SD sequence and the start codon. This latter feature of the gene suggests that growth rate-dependent regulation may involve regulation of translation initiation frequency.