大腸菌外膜リポタンパク質の外膜への局在化機構

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タンパク質膜透過の研究が進んでいるのに対して、膜透過後の局在化機構に関する知見がほとんど得られていないのは、それを解析できる系が確立されていなかったためである。申請者は、大腸菌のスフェロプラスを用いて外膜リポタンパク質(OLP)の外膜への局在化機構を解析できる系を確立し、OLPの外膜への局在化に関与する因子としてペリプラズム空間に局在化する20kDaタンパク質(p20)を見出し、本研究で次のことを明らかにした。(1)p20は、種々のOLPと1:1の可溶性複合体を形成し、OLPを細胞質膜から遊離させた。p20と複合体を形成したOLPはin vitroで選択的に、しかも生理的な構造で外膜へ局在化した。この結果は、p20がOLPを選択輸送スルキャリアータンパク質であることを示している。(2)脂肪酸で修飾されるCys残基の次のアミノ酸がAspのリポタンパク質は細胞質膜にとどまり、Asp以外のリポタンパク質は外膜へ局在化する。p20はこの一つのアミノ酸残基の違いによってリポタンパク質を選別して、外膜リポタンパク質とのみ可溶性複合体を形成し、細胞質膜から遊離させることを明らかにした。(3)申請者は、OLPのアセンブリーに関与する外膜レセプタータンパク質の存在を示唆する結果を得、さらに、界面活性剤で可溶化した外膜タンパク質を用いてプロテオリポソームを調製したところOLPのアセンブリー活性を再構成することに成功した。