[ODP8B] b. Biotechnology, and Synthetic Biology

[ODP-235] A novel arabinose-inducible expression system developed for Clostridium perfringens

○Riyuki Arakawa¹, Hiroki Kawahata¹, Hirofumi Nariya², Shigeru Miyata¹ (¹Grad. Sch. Biosci. Biotech., Chubu Univ., ²Fac. Human Life, Jumonji Univ.)

【目的】Clostridium属細菌は多種の有用なタンパク質を生産するが，その遺伝子が極端にAT-richであるため，大腸菌などの発現系を用いた場合，特に高分子量タンパク質の大量発現は困難である。これらの問題を解消するために，我々はClostridium difficileのキシロース利用オペロン由来のレプレッサー遺伝子を有する発現ベクターpXCHや，T7プロモーターを有する発現ベクターpCC13を用いたC. perfringens発現系を開発し，多くのClostridial proteinの発現に成功してきた。今回，新規にアラビノース誘導型発現系の構築を試みた。
【方法及び結果】C. acetobutylicumのアラビノース利用オペロン由来のレプレッサー遺伝子araRとオペレーター領域O_araD，プロモーター領域P_araDと考えられるDNA断片をpCC13のT7プロモーターと置換してpCC17を構築した。得られたpCC17に各種遺伝子をクローニングし，C. perfringens 13を形質転換した。
また，yplC遺伝子の上流域及びα毒素遺伝子（plc）下流域のそれぞれ約1 kbを，ゲノム編集用ベクターpXMにクローニングし，染色体上のyplC-plc領域の置換用ベクターpXM-YPを構築した。pCC17の制御領域とともにコドンを改変したT7 RNA polymerase遺伝子（mT7rpo）をpXM-YPにクローニングしたプラスミドでC. perfringens 13株を形質転換し，yplC-plc領域がaraR-O_araD-P_araD-mT7rpoに置換したC. perfringens AmT7株を得た。この株を，pCC13のT7プロモーター下流にC. acetobutylicumのendoglucanase等をクローニングした発現プラスミドを構築で形質転換した。
得られた形質転換株はすべて，アラビノースの添加により発現誘導が可能であることが明らかとなった。