大腸菌化学感覚とレセプターの膜を介したシグナル伝達能の解析

大肠杆菌化学感受及受体膜介导的信号转导能力分析

• 批准号: 09780604
• 负责人: 川岸 郁朗
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780604/
• 关键词: 温度; 感覚; 細菌; 受容体; センサー; 走性; 分子認識

大腸菌の「味覚」センサーである化学感覚レセプターについて以下のような知見を得た.(1) リガンド識別機構の解析.二つのレセプターTarとTsrのキメラの作成および部位特異的変異の導入により,リガンド(アスパラギン酸とセリン)特異性の決定に関わる残基を特定した(投稿準備中).(2) 抑圧変異を利用した膜貫通領域の解析.Tarの第一膜貫通領域(TMl)内の変異A19Kに対する抑圧変異のうち,第二膜貫通領域(TM2)に起こったものについて解析し,サブユニット間抑圧を示す「クラス1変異」と,示さない「クラス2変異」に分かれることを見出した.さらに詳細な解析の結果,クラス1変異の抑圧機構として,TMl-TM2間の塩橋の形成が示唆された(論文2).これは,シグナル伝達過程における膜貫通領域の動きを知る上で重要な成果である.(3) 温度受容機構の解析.Tarの温度受容能は,リガンドに適応してメチル化を受けると逆転する.部位特異的変異とメチル化酵素大量発現系を組み合わせた実験から,温度受容能の逆転には,わずか1分子のメチル化で充分であるという驚くべき知見を得た(論文4).また,TM2の変異によって,リガンド非依存的に温度受容能の逆転を引き起こすことも見いだした(論文3).これらは,温度受容機構のみならずシグナル伝達機構そのものを理解する上でも重要な成果である.(4) ダイマー間のメチル化酵素を介した相互作用の解析.主要なレセプターのC末端にはNWETFという共通配列があり,メチル化酵素CheRが結合することがin vitroで示されている.変異Tarについて解析し,NWETF配列が確かにin vivoでCheR結合部位として働くことを示唆する結果を得た(論文1).このNWETF配列とCheRとの相互作用は適応機構の鍵となるものであり,さらに詳しく解析中である.

Coliform bacteria "taste" in the environment, chemical sensitivity in the environment, the following knowledge in the environment. (1)Analysis of the identification mechanism of the color tag. 2. The determination of specificity is related to the determination of residue specificity (submission preparation). (2)Analysis of the film penetration area using the voltage suppression variation. The variation A19K in the first film penetration area (TM1) of Tar corresponds to the voltage suppression variation, and the variation A19K in the second film penetration area (TM2) corresponds to the voltage suppression variation. The detailed analysis results show that the mechanism of differential voltage suppression between TM1 and TM2 is different (Paper 2). This is an important achievement in the process of membrane penetration. (3)Analysis of temperature tolerance mechanism.Tar's temperature tolerance energy is different. The site-specific differential enzyme production system is composed of a combination of temperature and energy, and the molecular transformation is fully realized (Thesis 4). In this paper, TM2 is a new type of temperature dependent capacitor. This is an important achievement in understanding temperature dependent mechanisms. (4)Analysis of Interactions between Enzymes in the Media. The C-terminal of the main enzyme is NWETF. The analysis of different Tar and NWETF alignment is correct in vivo, and the results are obtained (Paper 1). The interaction between the NWETF and CheR is the key to the appropriate mechanism.

项目成果

S.Nishiyama: "Thermosensing properties of mutant aspartate receptors with methyl-accepting sites substituted multiply or singly by alanine." J.Bacteriol.179. 6573-6580 (1997)

S.Nishiyama：“甲基接受位点被丙氨酸多次或单独取代的突变天冬氨酸受体的热敏特性。”

S.Nishiyama: "Inversion of thermosensing property of the bacterial receptor Tar by mutations in the second transmembrane region." J.Mol.Biol.286. 1275-1284 (1999)

S.Nishiyama：“通过第二跨膜区域的突变反转细菌受体焦油的热敏特性。”

T.Umemura: "Intersubunit interaction between transmembrane helices of the bacterial aspartate chemoreceptor homodimer." J.Biol.Chem.273. 30110-30115 (1998)

T.Umemura：“细菌天冬氨酸化学感受器同二聚体跨膜螺旋之间的亚基间相互作用。”

H.Okumura: "Chemotactic adaptation is altered by changes in the carboxy-terminal sequence conserved among the major methyl-accepting chemoreceptors." J.Bacteriol.180(印刷中). (1998)

H.Okumura：“趋化适应通过主要甲基接受化学感受器中保守的羧基末端序列的变化而改变。”J.Bacteriol.180（出版中）。

H.Okumura: "Chemotactic adaptation is altered by changes in the carboxy-terminal sequence conserved among the major methyl-accepting chemoreceptors." J.Bacteriol.180. 1862-1868 (1998)

H.Okumura：“趋化适应是通过主要甲基接受化学感受器中保守的羧基末端序列的变化而改变的。”