テトラサイクリン/H^+アンチポーターのプロトン輸送機構とイオンチャンネル機能

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本年度においては、K^+イオンチャネルとなることのできるテトラサイクリン排出蛋白Tet(K)と、K^+を輸送しないテトラサイクリン排出蛋白Tet(B)の膜内構造の比較研究を行った。Tet(B)は、部位特異的に導入したCys残基へのSH試薬の結合性をもとに詳細な膜トポロジーを決定した。Tet(K)はCys残基を多数含み、Cys導入化学修飾法は使えなかったので、PhoA蛋白融合法で構造決定した。その結果、Tet(B)は広く二次性能動輸送体に保存されている基本構造である12回膜貫通型であったのに対し、Tet(K)は14回膜貫通型であることが立証された。Tet(K)とTet(B)では、前者はK^+を輸送するが後者は輸送しないという以外には、本来のテトラサイクリン輸送体としての生化学的性質にはほとんど差異がない。それにもかかわらず、このように明確な異形が同じテトラサイクリン排出蛋白の中でどうして可能なのか興味が持たれる。2本多い貫通領域がどれに相当するのか、また、このこととTet(K)のK^+輸送能との間になんらかの関連があるのかどうか今後検討していきたい。