金属錯体抗生物質・センサー蛋白質による遺伝子発現制御機構

金属复合物抗生素和传感器蛋白的基因表达控制机制

• 批准号: 08249228
• 负责人: 杉山 政則
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08249228/
• 关键词: X線結晶構造解析; 金属錯体; 抗生物質; ブレオマイシン; ブレオマシン結合蛋白質; 放線菌; 蛋白質の結晶化

ブレオマイシン(Bm)生産菌Streptomyces verticillusは、自ら生産するBmの致死的作用から生体を守るための一手段としてBmに特異的に結合してBmを不活化する蛋白質(BLMAと命名)を産生している。事実、BLMAをコードする遺伝子(blmA)の導入された大腸菌はBm耐性を獲得する。また、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)のほとんどは、Bmに対して耐性を示すことから、MRSAからもBm耐性遺伝子(blmSと命名)をクローニングした。blmSが導入されると、大腸菌はblmAの場合と同様にBm耐性を獲得する。ちなみに、blmSによってコードされる遺伝子産物をBLMSと命名した。このように、BLMAやBLMSはBm耐性因子として機能するが、他に遺伝子発現の調節因子として機能することを示唆する実験結果も得られている。本年度は、金属錯体抗生物質であるBmに対し特異的に結合する蛋白質(センサー蛋白質;BLMAと命名)の結晶化を行うため、大腸菌を宿主としたBLMA蛋白質の大量発現系を確立し、その蛋白質を各種クロマトグラフィーを用いて単一蛋白質として大量に得た。この精製蛋白質を蒸気拡散法のひとつhanging drop法を用いてBLMAの結晶化を試みた。その結果、結晶化に成功したことから、そのX線結晶構造解析に着手した。得られた結晶は良好なX線回折像を示したので、重原子単一同型置換法を用いて構造解析を行い、現在までに以下の成果を得た。(1)BLMAは、3つのαヘリックスと8つのβシートを含む。(2)BLMAは分子内対称構造を持ち、かつ、分子同士が対称的なダイマー構造をとる。(3)N末端が互いの分子に入り込んでいる。現在、BLMAとBmとの複合体の結晶化実験を進行中であると同時に、MRSA由来のBm結合蛋白質(BLMS)の大量生産系の確立と物理化学的性質の調査を行っている。

Streptomyces verticillus, a producer of Bm, produces a protein (BLMA) that binds specifically to Bm and does not activate Bm as a means of protecting organisms from the lethal effects of Bm. The introduction of BLMA into E. coli and the acquisition of Bm tolerance were discussed. The resistance of MRSA to Bm is indicated by the resistance of MRSA to Bm (blmS). blmS is introduced into the bacteria, and the bacteria are resistant to blmA. BLMS is the name of the product. BLMA and BLMS have the ability to adjust the Bm tolerance factor and function, and the ability to adjust the Bm tolerance factor and function. This year, the crystallization of a protein (BLMA protein;BLMA name), a metal-containing antibiotic substance, and a host for Escherichia coli have been established. A large number of proteins have been obtained. This refined protein is used in the crystallization of BLMA by evaporation and hanging drop. The results of crystallization and X-ray crystal structure analysis were successfully investigated. The following results have been obtained by using the structural analysis method of heavy atom single-mode substitution. (1)BLMA, 3 α 8 β(2)BLMA has a molecular symmetry structure. (3)N The end of the molecule is in the middle of the molecule. At present, the crystallization of BLMA and Bm complex is in progress. Meanwhile, the investigation of physicochemical properties of MRSA derived Bm binding protein (BLMS) is under way.

项目成果

Mizuta, K.: "RIC1, a novel gene required for ribosome synthesis in Saccharomyces cerevisiae." Gene. (in press). (1997)

Mizuta, K.：“RIC1，酿酒酵母中核糖体合成所需的一种新基因。”

Morita, E.: "Expression of multiple forms of fetal liver kinase-2 (flk-2/flk-3) ligand in cultured human keratinocytes." Arch. Dermatol. Res.(in press). (1997)

Morita, E.：“多种形式的胎儿肝激酶 2 (flk-2/flk-3) 配体在培养的人角质形成细胞中的表达。”

Kinoshita, E.: "Growth of human pancreatic cancer cells, induced by human pancreatic phospholipase A2, is mediated via its specific receptor but not via its catalytic property." Inter. J. Oncology.9. 1219-1225 (1996)

Kinoshita, E.：“由人胰腺磷脂酶 A2 诱导的人胰腺癌细胞的生长是通过其特定受体介导的，而不是通过其催化特性介导的。”

Ikeda, K.: "Cloning and sequence analysis of high expressed melanin-synthesizing gene from Streptomyuces castaneoglobisporus." Appl. Microbiol. Biotechnol.45. 80-85 (1996)

Ikeda, K.：“栗球链霉菌高表达黑色素合成基因的克隆和序列分析。”

Sugiyama, M.: "IS431mec-mediated integration of a bleomycin-resistance gene into the chromosome of a mcthicillin-resistant Staphylococcus aureus strain isolated in Japan." Appl. Microbiol. Biotechnol.46. 61-66 (1996)

Sugiyama, M.：“IS431mec 介导的博莱霉素抗性基因整合到日本分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌菌株的染色体中。”