ポリリン酸による大腸菌Lonプロテアーゼの多量体化と活性調節機構

聚磷酸盐对大肠杆菌Lon蛋白酶的多聚化及活性调控机制

• 批准号: 15032234
• 负责人: 黒田 章夫
• 金额: $ 2.82万
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15032234/
• 关键词: ポリリン酸; プロテアーゼ; Lon; 緊縮応答; ヌクレオイド; 結合タンパク質; FIS; GFP; Lonプロテアーゼ; ATP; リボソームタンパク質; DNA結合タンパク質; 分解; ストレス応答; 大腸菌

ポリリン酸と結合するタンパク質はin vitroにおいて数多く見つかっており、その中にはDNA結合タンパク質が含まれている。そこで、Lonと同様な局在の変化を示すDNA結合タンパク質を探索した。その結果、核様体を構成する主要なタンパク質の一つであり、グローバルな転写に関わるFisを発見した。また、in vitroにおいてFisはLonによりポリリン酸依存的に分解されることを見いだした。さらに、DNAが存在してもポリリン酸依存的に分解されることを示した。これらの結果は、Lonとポリリン酸による新規の転写調節機構の存在を示唆している。今後、細胞内におけるFisの分解や転写への影響についてさらに詳細な解析が必要であると考えられる。LonのDNAおよびポリリン酸結合性についてin vitroで詳細に解析を行った。その結果から、通常Lonは細胞内でDNAの集合体である核様体に存在しており、アミノ酸飢餓で蓄積したポリリン酸によりLonは核様体から遊離し、複合体として新たな活性を持つようになるというモデルが考えられた。そこで本年度は、このモデルが細胞内で正しいことを確かめるために、LonのGFP(緑色蛍光タンパク質)融合タンパク質を用いて細胞内局在の解析を行った。ポリリン酸を蓄積しない栄養条件ではLon-GFPは染色体DNAの集合体である核様体に局在した。一方、アミノ酸飢餓ではLon-GFPは核様体から遊離し、ポリリン酸-Lon-GFP複合体の粒子として確認できた。この結果から、Lonの局在がポリリン酸により変化するというモデルが細胞内において正しいことが示された。

ポ リ リ ン acid と す る タ ン パ ク qualitative は in vitro に お い て more く see つ か っ て お り, そ の in に は dna-binding タ ン パ ク qualitative が containing ま れ て い る. そ こ で, Lon と with others な bureau in の - turn を shown す DNA combine タ ン パ ク qualitative を explore し た. そ の results, nuclear を others in body composition す る main な タ ン パ ク qualitative の a つ で あ り, グ ロ ー バ ル な planning write に masato わ る Fis を 発 see し た. ま た, the in vitro に お い て Fis は Lon に よ り ポ リ リ ン acid dependent に decomposition さ れ る こ と を see い だ し た. Youdaoplaceholder0, DNAが, <s:1> て ポリリ ポリリ, <s:1> acid-dependent に decomposition される される とを とを indicates た. The results of れら, Lonとポリリ, <s:1> acid による, the new regulation 転, 転, indicate that the regulatory mechanism <e:1> exists を, suggesting て る る る. In the future, intracellular に お け る Fis の decomposition や planning write へ の influence に つ い て さ ら に detailed analytical が な necessary で あ る と exam え ら れ る. Lon <s:1> DNAおよびポリリ <s:1> acid-binding に った て てin vitroで detailed に analysis を lines った. そ の results か ら, usually Lon は で の DNA in the cell aggregation で あ る nucleus others body に し て お り, ア ミ ノ acid accumulation of hunger で し た ポ リ リ ン acid に よ り Lon は nuclear others body か ら free し, complex と し て new た な active を hold つ よ う に な る と い う モ デ ル が exam え ら れ た. そ こ で は this year, こ の モ デ ル で が cell is し い こ と を か indeed め る た め に, Lon の GFP (light green 蛍 タ ン パ ク qualitative) fusion タ ン パ ク qualitative を with い bureau in analytical を の っ て cell た. Youdaoplaceholder0 <s:1> acid を accumulation な な 栄 栄 nutrient conditions で <s:1> Lon-GFP <s:1> chromosome DNA <s:1> aggregate である nucleome に localized in た. Party, ア ミ ノ acid hunger で は Lon - GFP は nuclear others body か ら free し, ポ リ リ ン acid - Lon - GFP complex の particle と し て confirm で き た. こ の results か ら, Lon の bureau in が ポ リ リ ン acid に よ り variations change す る と い う モ デ ル が intracellular に お い て is し い こ と が shown さ れ た.

项目成果

Lonによるリボソーム蛋白質のリサイクリングシステム

基于Lon的核糖体蛋白回收系统

• 发表时间: 2004
• 期刊: 蛋白質核酸酵素 49
• 作者: Kazutaka Nomura;野村 和孝
• 通讯作者: 野村 和孝

Effects of inorganic polyphosphate on the proteolytic and DNA-binding activities of Lon in Escherichia coli

• DOI: 10.1074/jbc.m404725200
• 发表时间: 2004-08-13
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Nomura, K;Kato, J;Kuroda, A
• 通讯作者: Kuroda, A

黒田章夫: "微生物におけるポリリン酸代謝制御機構の解明と利用"生物工学会誌. 81. 104-111 (2003)

Akio Kuroda：“微生物中多磷酸盐代谢控制机制的阐明和利用”日本生物工程学会杂志 81. 104-111 (2003)。