好アルカリ性細菌の新規複合体型Na^+/H^+アンチポーターMrpに関する研究

嗜碱性细菌新型复合型Na^+/H^+逆向转运蛋白Mrp的研究

• 批准号: 12760068
• 负责人: 伊藤 政博
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Toyo 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760068/
• 关键词: 極限環境微生物; 好アルカリ性微生物; Na^+; H^+アンチポーター; Bacillus pseudofirmus; pHホメオスタシス; コール酸耐性; 好アルカリ性細菌; アルカリ性適応機構

好アルカリ性Bacillus pseudofirmus OF4の新規複合体型Na^+/H^+アンチポーターMrpの生理的機能を明らかにするため、平成13年度は、以下のような実験を行ない、有用な結果を得た。まず、平成12年度にMrpが膜電位に依存した二次輸送系としてばかりではなく一次輸送系としても機能しうることが示唆されたことを踏まえて、次のような実験を行った。7つのサブユニットからなるMrpの各サブユニットの役割を明らかにする第一歩としてMrpAとMrpCの部位特異的変異プラスミドを構築した。これらの変異プラスミドをNa^+/H^+アンチポーターや呼吸鎖の一部を欠損した大腸菌変異株に形質転換し、相補実験を行った。実験の結果、MrpAでは一次輸送系と二次輸送系の両方の機能の同時に喪失することが明らかになった。これからMrpAは、これらの機能に必要不可欠であることが示唆された。次にMrpCでは二次輸送系で機能するNa^+/H^+アンチポーター活性は保持するが、膜電位を消失させてしまうと一次輸送系として機能する細胞内Na^+濃度の維持機能を喪失するが明らかになった。これからMrpCは、一次輸送系の機能に関わる重要なサブユニットであることが示唆された。今後、同様の実験系で他のサブユニットの役割についても明らかにする予定でいる。次に、平成12年度にOF4株にとってmrpオペロンを欠損することが致死的であることが示唆され、今年度は、染色体上のMrpオペロンのプロモーターをP_<spac>プロモーターに改変し、条件致死変異株の構築を試みたが、成功しなかった。この理由としては、実験に使用した温度感受性プラスミドの温度感受性が喪失してプラスミドの除去がうまくいかなかったことなどが考えられる。今後、他のアプローチによりMrp変異株の構築を検討中である。

Good ア ル カ リ sex Bacillus pseudofirmus OF4 の new rules compound shape Na + / H ^ ^ + ア ン チ ポ ー タ ー Mrp の physiological function を Ming ら か に す る た め は, pp.47-53, 13, the following の よ う な be 験 を line な た を な い and useful results. ま ず, pp.47-53 12 に Mrp が membrane potential に dependent し た secondary conveying system と し て ば か り で は な く a conveying system と し て も function し う る こ と が in stopping さ れ た こ と を tread ま え て, の よ う な be 験 を line っ た. 7 つ の サ ブ ユ ニ ッ ト か ら な る Mrp の each サ ブ ユ ニ ッ ト の "を cut Ming ら か に す る first step と し て MrpA と MrpC の site specific - different プ ラ ス ミ ド を build し た. こ れ ら の - different プ ラ ス ミ ド を Na + / H ^ ^ + ア ン チ ポ ー タ ー や breathing の lock a を owe loss し た coliform - different strains に form quality planning in し, phase be 験 を line っ た. The experimental results show that the functions of both the primary and secondary transportation systems of MrpA are simultaneously に lost, する ら とが and ら ら になった. The functions of <s:1> れら MrpA ら and <s:1> れら に に must not be lacking in である とが とが instructions された. Time に MrpC で は quadratic function of conveying system で す る Na + / H ^ ^ + ア ン チ ポ ー タ ー activity was は す る が disappear, membrane potential を さ せ て し ま う と a conveying system と し て function す る intracellular Na ^ + concentration の sustain loss function を す る が Ming ら か に な っ た. The <s:1> れ らMrpC ら and the primary conveying system are に related to わる important なサブユニットである とが とが indicators された. In the future, he will continue to work in the same way as the <s:1> laboratory, で, サブユニット, に, て, akira, ら, にする, Yoshitaka, で, る, and る. に, pp.47-53 12 に OF4 strains に と っ て MRP オ ペ ロ ン を owe loss す る こ と が death で あ る こ と が in stopping さ れ, our は, chromosome の MRP オ ペ ロ ン の プ ロ モ ー タ ー を P_ (spac > プ ロ モ ー タ ー に change - し, conditions, death - try different strains の build を み た が, successful し な か っ た. こ の reason と し て は, be 験 に use し た temperature sensitivity プ ラ ス ミ ド の temperature sensitivity loss が し て プ ラ ス ミ ド の remove が う ま く い か な か っ た こ と な ど が exam え ら れ る. In the future, he <s:1> アプロ チによ チによ チによ チによ the Mrp variant <s:1> will build を検 and である.

项目成果

M.Ito, A.A.Guffanti, T.A.Krulwich: "Mrp-dependent Na^+/H^+ antiporters of Bacillus exhibit characteristics that are unanticipated for completely secondary active transporters"FEBS Letters. 496・2-3. 117-120 (2001)

M.Ito、A.A.Guffanti、T.A.Krulwich：“芽孢杆菌的 Mrp 依赖性 Na^+/H^+ 逆向转运蛋白表现出完全次级活性转运蛋白无法预料的特征”FEBS Letters 496・2-3。 2001）

T.A.Krulwich, M.Ito, A.A.Guffanti: "The Na^+-dependence of alkaliphily in Bacillus"Biochimica et Biophysica Acta. 1505・1. 158-168 (2001)

T.A.Krulwich、M.Ito、A.A.Guffanti：“芽孢杆菌中嗜碱性的 Na^+ 依赖性”Biochimica et Biophysicala Acta 1505・1（2001）。

M.Ito, M.Nagane: "High osmolarity and glycine treatment improve the electro-transformation efficiency of facultatively alkaliphilic Bacillus pseudofirmus OF4"Bioscience,Biotechnology and Biochemistry. 65・12. 2773-2775 (2001)

M.Ito，M.Nagane：“高渗透压和甘氨酸处理提高了兼性嗜碱性芽孢杆菌 OF4 的电转化效率”《生物科学、生物技术和生物化学》65・12（2001）。