枯草菌におけるタンパク質分泌装置構成成分の構造と機能の解析

グラム陽性細菌である枯草菌は細胞膜に外膜を持たず、細胞膜を通過した分泌タンパク質はプロセシングされ、直ちに倍地中に遊離される完全分泌型タンパク質分泌装置を備えている。しかもタンパク質分泌能が非常に高いためにα-アミラーゼやプロテアーゼなどの有用酵素の工業的生産菌としても利用されている。枯草菌におけるタンパク質分泌系を解析する為に、大腸菌のタンパク質分泌装置を構成しているSec蛋白質群と真核高等生物のタンパク質系で主に解析されているSRP(シグナルペプチド認識粒子)系の両者について解析を進めてきた。SecA蛋白質はSec分泌装置の中心的働きをしているため、枯草菌SecAと大腸菌SecAとの機能的類似性について解析した。多種類の枯草菌SecAのC末端側欠損変異株を作成し、大腸菌SecA51変異タンパク質との相補性について解析した。完全長の枯草菌SecAは大腸菌SecA51を相補できないが、枯草菌SecAのN末端側234アミノ酸からなるポリペプチド(BN234)は相補することができた。またBN234は大腸菌SecA51とinteractionして、分子量の大きい複合体を形成し、部分的に細胞膜上に局在していた。一方C末端側約450アミノ酸を欠失したポリペプチド(BN396)は細胞質中にあって、SecA51と複合体を形成しなかった。N末端234から396アミノ酸残基の間に枯草菌SecAの特異性を決める領域があることを明らかにすることができた。枯草菌SRPに関連してはホ乳類SRP54タンパク質と類似性を持つ枯草菌タンパク質(Ffh)の遺伝子をクローン化し、枯草菌細胞内でFfhとscRNAが復合体をつくりRNPを形成していることを明らかにした。枯草菌SRP様粒子を細胞膜から抽出し、ほぽ単一な複合体にまで純化した。

グラム陽性細菌である枯草菌は細胞膜に外膜を持たず、細胞膜を通過した分泌タンパク質はプロセシングされ、直ちに倍地中に遊離される完全分泌型タンパク質分泌装置を備えている。しかもタンパク質分泌能が非常に高いためにα-アミラーゼやプロテアーゼなどの有用酵素の工業的生産菌としても利用されている。枯草菌におけるタンパク質分泌系を解析する為に、大腸菌のタンパク質分泌装置を構成しているSec蛋白質群と真核高等生物のタンパク質系で主に解析されているSRP(シグナルペプチド認識粒子)系の両者について解析を進めてきた。SecA蛋白質はSec分泌装置の中心的働きをしているため、枯草菌SecAと大腸菌SecAとの機能的類似性について解析した。多種類の枯草菌SecAのC末端側欠損変異株を作成し、大腸菌SecA51変異タンパク質との相補性について解析した。完全長の枯草菌SecAは大腸菌SecA51を相補できないが、枯草菌SecAのN末端側234アミノ酸からなるポリペプチド(BN234)は相補することができた。またBN234は大腸菌SecA51とinteractionして、分子量の大きい複合体を形成し、部分的に細胞膜上に局在していた。一方C末端側約450アミノ酸を欠失したポリペプチド(BN396)は細胞質中にあって、SecA51と複合体を形成しなかった。N末端234から396アミノ酸残基の間に枯草菌SecAの特異性を決める領域があることを明らかにすることができた。枯草菌SRPに関連してはホ乳類SRP54タンパク質と類似性を持つ枯草菌タンパク質(Ffh)の遺伝子をクローン化し、枯草菌細胞内でFfhとscRNAが復合体をつくりRNPを形成していることを明らかにした。枯草菌SRP様粒子を細胞膜から抽出し、ほぽ単一な複合体にまで純化した。