Bacillus subtilis CLPCオペロンの最初の遺伝子であるCTSRは、独自のオペロンおよび他のクラスIII熱ショック遺伝子の負の調節因子をコードします

SigmabまたはSigmaaのようなプロモーターに作用するクラスIIIストレス誘導メカニズムに依存している2つのストレス誘導経路によって、Subtilis Clpcオペロンが調節されています。CLPCオペロンがイソプロピルベータ-D-チオガラクトピラノシド（IPTG）誘導性のPSPACプロモーターの制御下に置かれた場合、IPTG誘導後に溶解した天然CLPCプロモーターの劇的な抑制が気づきました。この結果は、その遺伝子産物の1つによるCLPCオペロンの負の調節を強く示しました。実際、予測されたヘリックスターンヘリックスDNA結合モチーフを含むCLPCオペロンの最初の遺伝子CTSRによってエンコードされるネガティブレギュレーターを特定できます。CTSRの削除は負の調節を廃止し、非結節性条件下でCLPCオペロンとCLPP遺伝子の両方の高発現をもたらしました。それにもかかわらず、SIGMABが存在しない場合でも、熱ショック後にCLPCおよびCLPP mRNAレベルのさらなる増加が観察され、栄養プロモーターでの2番目の誘導メカニズムが示唆されました。二次元ゲル分析とmRNA研究は、他のクラスIIIストレス遺伝子の発現がCTSR欠失によって少なくとも部分的に影響を受けることを示しました。異なるCLPCプロモーターフラグメントを使用した研究レポーター遺伝子BGABに融合するか、精製されたCTSRタンパク質を使用したゲルモビリティシフト実験で使用された研究により、リプレッサーがin vivoおよびin vitroで結合するように見える可能性のある標的領域が明らかになりました。我々のデータは、CTSRタンパク質が、SigmabまたはSigmaa依存性のプロモーターからの非ストレス転写を防止することにより、CLPCオペロンおよび他のクラスIII熱ショック遺伝子のグローバルな抑制として作用し、ストレス誘導下で不活性化または不活性化または解離する可能性があることを示しています。条件。

The Bacillus subtilis clpC operon is regulated by two stress induction pathways relying on either sigmaB or a class III stress induction mechanism acting at a sigmaA-like promoter. When the clpC operon was placed under the control of the isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside (IPTG)-inducible Pspac promoter, dramatic repression of the natural clpC promoters fused to a lacZ reporter gene was noticed after IPTG induction. This result strongly indicated negative regulation of the clpC operon by one of its gene products. Indeed, the negative regulator could be identified which is encoded by the first gene of the clpC operon, ctsR, containing a predicted helix-turn-helix DNA-binding motif. Deletion of ctsR abolished the negative regulation and resulted in high expression of both the clpC operon and the clpP gene under nonstressed conditions. Nevertheless, a further increase in clpC and clpP mRNA levels was observed after heat shock, even in the absence of sigmaB, suggesting a second induction mechanism at the vegetative promoter. Two-dimensional gel analysis and mRNA studies showed that the expression of other class III stress genes was at least partially influenced by the ctsR deletion. Studies with different clpC promoter fragments either fused to the reporter gene bgaB or used in gel mobility shift experiments with the purified CtsR protein revealed a possible target region where the repressor seemed to bind in vivo and in vitro. Our data demonstrate that the CtsR protein acts as a global repressor of the clpC operon, as well as other class III heat shock genes, by preventing unstressed transcription from either the sigmaB- or sigmaA-dependent promoter and might be inactivated or dissociate under inducing stress conditions.