Abstract
A gene coding for a novel putative $\sigma$ factor of RNA polymerase has been identified from Streptomyces coelicolor A3(2) using Escherichia coli rpoS gene fragment as a probe. The 486 bp rpoS gene fragment was amplified from E. coli genomic DNA by PCR with two synthetic oligonucleotides, the sequences of which were deduced from the amino acid sequences in the regions 2.3 and 4.2 conserved among various bacterial factors. When E. coli genomic DNA fragments were hybridized with cloned rpoS probe, only one band corresponding to rpoS gene (3.2 kb PvuII fragment or 2.3 kb KpnI fragment) was detected. In S. coelicolor, however, two bands were detected both in PvuII digested DNA and SalI digested DNA. 3.5 kb PvuII fragment which binds the rpoS gene probe was cloned (pMS1) from the sublibrary, and the nucleotide sequences of 1.0 kb BamH'/HincII subclone (pBH2) was partially determined. The nucleotide sequences revealed extensive similarity to other $\sigma$ factor genes of S. coelicolor (hrdA, hrdB, hrdC, hrdD), S. aureofaciens (hrdA, hrdB, hrdC, hrdD), Synechococcus species, Pseudomonas aeruginosa, Stigmatella aurantiaca, and Anabaena species. The nucleotide sequences in regions 1.2 and 4 were compared with the corresponding regions of 5 known ${\sigma}$ factor genes of S. coelicolor by multiple alignment. It turned out that the cloned gene is most closely related to hrdA showing 88% amino acid similarity in region 1.2 and 75% in region 4.
세균의 RNA 중합효소에서 여러 ${\sigma}$ 인자들 간에 보존된 아미노산 서열중 2.3 부위와 4.2 부위의 아미노산 서열로부터 유 n하여 두가지의 PCR primer를 제작하였다. 이들을 이용하여 PCR을 수행하였을 때, E. coli와 Streptomyces coelicolor의 DNA로부터 예상되었던 480 bp 정도의 DNA가 증폭되는 것을 관찰하였다. E. coli DNA에서 증폭된 DNA를 클로닝하여 염기서열을 결정한 결과 E. coli의 rpoS 유전자로부터 유래하였음을 알았다. 이를 탐침으로 S. coelicolor에서 genomic DNA hybridization을 수행하였을 때, PvuII 절편 두가지 (3.5 kb, 2.0 kb) 와 SalI 절편 두가지(3.4kb, 1.5 kb)에 탐침이 결합하는 것을 관찰하였다. 3.5 kb의 pvuII 절편을 sublibrary로부터 클로닝하고, 탐침이 결합하는 1.0kb의 BamHI/HincII 절편의 염기서열을 분석하였다. 부분적으로 결정된 염기서열을 BLAST 프로그램을 이용하여 GenBank와 EMBL, PDB 등의 data library의 유전자들과 비교하여 본 결과Streptomyces속의 ${\sigma}$인자들을 비롯한 Synechococcus종, Anabaena종, Pseudomonas aeruginosa, Stigmatella aurantica 등의 주된 ${\sigma}$ 인자와 높은 유사성을 보였다. 현재까지 1.2 부위와 4 부위에 해당하는 부분의 염기서열을 결정하였는데, 이 부분은 S. coelicolor에서 알려진 다섯가지의 ${\sigma}$ 인자 유전자 중 hrdA와 가장 높은 유사성을 보이며, 아미노산의 유사성이 1.2부위에서는 88%, 4 부위에서는 75%인 것으로 나타났다.