カルモジュリン制御のプロトタイプ:放線菌における二次代謝、形態分化の制御

钙调蛋白调节原型：放线菌次生代谢和形态分化的控制

基本信息

批准号：
14656035
负责人：
堀之内末治
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

カルモジュリンは真核生物全般に存在するタンパク質で、セカンドメッセンジャーであるカルシウムと結合することにより活性型となり、複数のタンパク質と結合することで様々な細胞過程を制御することが知られている。カルモジュリンは真核生物特有のタンパク質で、現在まで原核生物にカルモジュリンが存在するという報告はない。我々はコンピュータ検索により放線菌にカルモジュリンホモログが存在することを見出し、そのタンパク質をコードする遺伝子をcabBと命名し、放線菌では遺伝解析が最も進んでいるS.coelicolor A3(2)を用いて機能解析を行ってきた。CabBがカルモジュリン同様、カルシウム結合能を有し、カルシウムとの結合によりタンパク質の大きな構造変化が起こることを明らかにした。また、CabBアフィニティーカラムを用いてCabB結合タンパク質として、ペプチド鎖伸長因子として知られるEF-Tuを同定した。ペプチド鎖伸長因子は全生物の間で最も高く保存されているタンパク質であり、真核生物においてEF-TuにあたるものはEF-1αである。EF-1αは伸長因子としての機能以外にチューブリンの重合を安定化するシャペロン様因子としても知られる。EF-1αはカルモジュリン結合タンパク質であることが知られており、この結合によりEF-1αの細胞骨格安定化機能は阻害される。我々は原核生物である放線菌にもこのような機能が保存されていると予想し、原核生物のチューブリンホモログFtsZの重合へのEF-Tu、CabBの影響を調べている。現在までのところ、申請者らはEF-TuがFtsZに結合し、FtsZポリマーを束ねる機能を持つことを明らかにした。EF-Tuにより束ねられたFtsZポリマーがCabBによりどのような影響を受けるかを調べると共に新たなCabB結合タンパク質の同定を行うことが、今後の計画である。

钙调蛋白是一种存在于所有真核生物中的一种蛋白质，已知通过与钙，第二信使并与多种蛋白结合结合而变得活跃，众所周知，它可以调节各种细胞过程。钙调蛋白是真核生物独有的一种蛋白质，迄今为止，还没有关于原核中存在钙调蛋白的报道。我们发现，通过计算机搜索存在于放线菌中的钙调蛋白同源物，并命名了编码蛋白质CABB的基因，并使用Coelicolor A3（2）进行了功能分析，该分析具有放线症的最先进的基因分析。像钙调蛋白一样，CABB具有钙结合能力，并且发现与钙的结合会导致蛋白质的主要结构变化。此外，使用CABB亲和力柱将EF-TU（称为肽链扩展因子）被鉴定为CABB结合蛋白。肽链扩展因子是所有生物中最保守的蛋白质，而真核生物中的EF-TU为EF-1α。除了其作为伸长因子的功能外，EF-1α还被称为稳定微管蛋白聚合的伴侣样因子。 EF-1α是一种钙调蛋白结合蛋白，它抑制EF-1α的细胞骨架稳定功能。我们预测，该功能在原核放线菌中也是保守的，并且正在研究EF-TU和CABB对原核生物微管蛋白同源性FTSZ聚合的影响。迄今为止，申请人透露EF-TU与FTSZ结合，并具有捆绑FTSZ聚合物的能力。未来的计划是研究如何影响EF-TU捆绑的FTSZ聚合物受到CABB的影响并鉴定新的CABB结合蛋白。