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膜内切断プロテアーゼによる新奇ペプチド性基質の切断反応から迫る休眠細胞の覚醒機構

膜内裂解蛋白酶对新型肽底物的裂解反应触发休眠细胞的唤醒机制

基本信息

批准号：
21J15841
负责人：
横山達彦
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

膜内切断プロテアーゼは、脂質二重層内部という疎水的な環境でタンパク質を加水分解する。我々は前年度までに、(1)大腸菌が持つ膜内切断プロテアーゼRsePが、複数のSmall Membrane Protein (SMP; 約50 a.a.以下の一回膜貫通タンパク質)を切断しうること、(2)それらSMPのうち、内在性ToxinであるHokBを切断することで、その毒性を中和することを明らかにした。本年度は、染色体由来のRsePが、生理的な環境でSMPを切断可能であることを示し、さらに、HokBの発現に伴う細胞形態の変化や細胞の生存性の低下とそれらに対するRseP発現の効果を調べることで、RsePがHokBの機能を抑制することをより強く実証した。以上の結果をまとめて論文を投稿し、現在リバイズ中である。また、HokBはその細胞毒性を利用して、細胞の休眠（パーシスター化）を促すことが報告されていることから、我々はRsePがHokBの切断を介して、細胞の休眠状態やそこからの覚醒を制御する可能性を考えている。この仮説を検証するため、それらを定量的に評価する系の構築を試みている。まだ安定して細胞の休眠状態を評価できる系は構築できていないが、今後この系を確立し、HokBの誘導する細胞休眠に対してRsePがどのように関与しているかを解析する計画である。当初の研究計画に加え、我々は前年度までにRsePが切断する新たな基質としてFecRを見出した。FecRは、大腸菌の鉄獲得系の転写制御に関わる一回膜貫通タンパク質である。我々は、FecRが細胞内で多段階の切断を受けることも見出し、本年度はその制御メカニズムの解析も進めた。細胞内におけるFecRの動態を詳細に解析し、1段階目の切断で生じるFecRのC末端側断片が、以降のN末端側断片の連続的切断に重要な役割を果たしていること等を明らかにした。

The membrane is cut off from the interior of the lipid double layer, and the water is dissolved in the environment. In the past year,(1) Escherichia coli has been cut off from the membrane by RseP, and a plurality of Small Membrane Proteins (SMP; about 50 a.a. or less) have been cut off.(2) SMP has been cut off from the membrane by intrinsic Toxin, and its toxicity has been neutralized. This year, we strongly demonstrated that RseP gene expression, the physiological environment, and SMP disruption are possible due to changes in cell morphology and cell viability associated with HokB gene expression, and that RseP gene expression and HokB function are inhibited. The above results are published in Chinese. This study examines the possibility of using HokB for cytotoxicity, promoting cell dormancy, mediating HokB disconnection, and controlling cell dormancy. This paper discusses the construction of quantitative evaluation system. To evaluate the dormancy status of stable cells, we will construct and analyze the relationship between the dormancy status of stable cells and the dormancy status of stable cells. The original research plan was added to the previous year's report. FecR, E. coli iron acquisition system related to the control of a loop membrane through the quality of I want to see how FecR can be cut off from multiple levels in cells. This year, I want to see how FecR can be cut off from multiple levels in cells. The dynamics of FecR in cells were analyzed in detail, and the C-terminal fragment of FecR was cut at the first stage, and the N-terminal fragment was cut at the second stage.