Molecular Cloning and Characterization of the secY Homolog from Streptomyces lividans TK24

Streptomyces lividans Tk24에서 secY homolog의 클로닝과 분석

The secY gene of Streptomyces lividans TK24 was cloned by the PCR method with synthetic oligonucleotide primers designed on the basis of the conserved regions of Ll5-secY-adk operon from E. coli, B. subtilis, and M luteus. The deduced amino acid sequences of the SecY are highly homologous to those of other known SecY. It has 46%, 43%, 57%, 44%, 42%,56%, 90% similarity to Escherichia coli, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Bacillus licheniformis Staphylococcus carnosus, Brevibacterium flavum, Streptomyces scabies, respectively and almost the same with Streptomyces coelicolor, The gene organization of Ll5- SecY-Adk is also similar to those of other bacteria. SecY and Adk are very likely translationally coupled that is overlapping stop codon of SecY and start codon of Adk with one base pair, which is common structure among high GC content strains of gram positive bacteria.

몇 가지 그람양성 세균에서 secY 유전자가 함유된 operon의 구성이 rplO(L15)-secY-adk라는 결과를 토대로 L15와 adk 유전자일부를 primer로 제작하여 Streptomyces lividans TK24에서 secY 유전자가 함유된 1.8kb 단편을 PCR로 증폭하여 얻은 후 secY 유전자를 cloning하였다. 전 단편을 sequencing하여 추론한 아미노산으로 상동성을 조사해 본 결과 Escherichia coli, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Bacillus licheniformis, Staphylococcus carnosus, Brevibacterium flavum, Streptomyces scabies의 SecY와 각각 46%, 43%, 57%, 44%, 42%, 56%, 90%의 유사성을 보이는 것으로 나타났으며 SecY의 소수성 profile 또한 서로 유사하고 10개의 membrane spanning segment를 동일하게 가지는 것으로 나타났다. 유전자 구조도 다른 그람양성균에서와 같이 L15-SecY-Adk순 이였으며 secY 유전자의 종결코돈과 adk 유전자의 개시코돈이 한 염기를 공유하는 상태의 translational coupling 구조를 하고 있었다. 이와 같이 단백질분비에 관여하는 유전자와 ribosome 구성요소, 그리고 ATP 합성에 관여하는 요소는 세포성장에 상호 연관 작용이 있는 것으로 사료된다.