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大腸菌におけるFfh/4.5S RNAに依存したタンパク質膜挿入経路の完全再構成

大肠杆菌中 Ffh/4.5S RNA 依赖性蛋白膜插入途径的完整重建

基本信息

批准号：
17026006
负责人：
西山賢一
金额：
$ 2.69万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17026006/
关键词：
SRP 4.5S RNA タンパク質膜挿入 SecYEG 再構成大腸菌

项目摘要

大腸菌において膜内在性タンパク質は、その合成に共役して膜挿入することが知られている。疎水性の強い膜貫通領域はシグナル認識粒子(SRP)とSRP受容体(SR; FtsY)により膜にターゲットされ、タンパク質膜透過装置(SecYEG)上で膜挿入が進行すると考えられている。SRPは細菌から動物細胞に至るまで、すべての生物に保存されている。大腸菌においては、SRPはFfhタンパク質と4.5S RNAにより構成されている。前年度までの研究により、膜タンパク質MtlAの膜挿入はSRP/SR、SecYEGおよび膜挿入新因子により再構成できることを示し、さらに新因子はlipidA誘導体であることを報告した(J.Biol.Chem.,2006)。この再構成系と、前年度構築した4.5S RNAの枯渇株から調製したタンパク質合成系を組み合わせて、4.5S RNAの機能解析を開始し、4.5S RNAに依存した膜挿入再構成系を確立した。この過程で、4.5S RNAを枯渇した株でSecYEGを大量生産させると生育が回復することを見出した。これまで4.5S RNAは、tRNAやrRNA以外では大腸菌で生育に必須な唯一のスモールRNAであると考えられていたが、本研究により膜挿入部位の増加により4.5S RNAの必要量は大幅に減少することが明らかとなった。4.5S RNAとSecYEGの機能的関連を強く支持する結果である。また、4.5S RNA枯渇株でFfhやFtsYを大量生産させても生育は回復しなかったため、4.5S RNA枯渇株の生育の回復はSecYEGに特異的であることも判明した。これらの成果については、現在論文準備中である。

E. coli membrane intrinsic properties, quality, and synthesis of common service, membrane penetration, and knowledge The membrane penetration field of the aqueous medium is composed of recognition particles (SRP) and SRP receptors (SR; FtsY). The membrane penetration is carried out on the membrane penetration device (SecYEG). SRP is an animal cell, a plant, and a living organism. E. coli, SRP, Ffh, 4.5S RNA, etc. In the past year, the study on the membrane structure of MtlA was carried out, and the membrane structure of SRP/SR, SecYEG and membrane structure of MtlA were reported.(J. Biol.Chem., 2006)。The reconstruction system was established in the previous year, and the 4.5S RNA was isolated and modulated. The synthesis system was assembled, and the functional analysis of 4.5S RNA was started. This process, 4.5S RNA, is produced in large quantities. In addition to tRNA, 4.5S RNA is essential for the reproduction of Escherichia coli. In this study, the necessary amount of 4.5S RNA was significantly reduced due to the increase in membrane penetration sites. 4. The functional relationship between 5S RNA and SecYEG is strongly supported by the results. 4.5S RNA plants are produced in large quantities, and the reproduction of 4.5S RNA plants is restored. The results of this paper are now being prepared.