細菌リポ蛋白質が細胞表面まで輸送される機構の解明

阐明细菌脂蛋白转运至细胞表面的机制

• 批准号: 20K05780
• 负责人: 垰 和之
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05780/
• 关键词: リポ蛋白質; 細菌; 選別輸送; 細胞表層; 細胞内局在

大腸菌などグラム陰性細菌のリポ蛋白質の多くは、Lolシステムにより外膜に輸送され外膜内葉に脂質部分をアンカーする。従来、リポ蛋白質はそのまま外膜内葉にとどまり、蛋白質部分はペリプラズム空間に面するかたちで存在すると考えられてきた。しかしながら、最近の研究からは外膜リポ蛋白質のなかには細胞表面にその一部分を露出しているものが存在することが明らかになってきた。本研究は（１）大腸菌外膜リポ蛋白質群が内膜から遊離して外膜へ輸送され、（２）その一部のものが細胞表面に露出する仕組みについて明らかにすることを目的としている。昨年度に引き続き、LolCDEのLolC及びLolEサブユニットそれぞれのTM1,2へ網羅的に光架橋性アミノ酸（ベンゾイルフェニルアラニン,pBpa）を導入した誘導体を用いて、生細胞内での外膜リポ蛋白質PalとLolCDEの相互作用を解析した。その結果、pBpaを導入したいくつかの部位でPalとの特異的な架橋が観察された。これらの部位は、最近、３つのグループから独立に報告されたLolCDEと外膜リポ蛋白質複合体のクライオ電顕構造から予想される部位と概ね一致した。また、LolC-LolE間での架橋を形成するpBpa導入部位も幾つか同定できている。これらの架橋形成は、in vivo 及びin vitroでのLolCDEの反応サイクルにおける構造変化を検出する指標として有用であると考えられる。外膜リポ蛋白質の中で細胞表層にその一部を露出するものを同定することも引続き行なっている。生細胞外からのビオチン化試薬との反応性を指標に細胞表層への輸送を検出することを試みている。ビオチン化試薬の種類、様々な処理条件について検討を加え、存在部位を正しく評価することのできる条件を確立しつつある。

Escherichia coli is a kind of negative bacteria, which contains many kinds of proteins, such as Lol, Lol, Lol. The protein content in the outer membrane is higher than that in the outer membrane. Recent studies have revealed the presence of proteins in the outer membrane of cells. The purpose of this study is to (1) isolate and transport proteins from the outer membrane of Escherichia coli, and (2) expose some of the proteins from the outer membrane of Escherichia coli. In the past year, LolC and LolE of LolCDE were introduced into the induction body of LolCDE, and the interaction between LolCDE and outer membrane protein was analyzed. As a result, pBpa was introduced into the site and the specific bridge was observed. The structure of the protein complex in the outer membrane is similar to that in the outer membrane. The bridge between LolC and LolE is formed by the introduction of pBpa. The bridge formation in vivo and in vitro is an indicator of structural transformation. A portion of the outer membrane protein is exposed. Cell surface layer transport is an indicator of cell surface layer transport. The type and processing conditions of the chemical test substance are determined by the conditions of the presence of the chemical test substance.