脱窒光合成細菌における嫌気呼吸末端還元酵素のペリプラスミック空間への局在機構

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脱窒光合成細菌のDMSO呼吸末端還元酵素のペリラスミック空間への局在の機構を、主に免疫ブロッティング法で調べた。DMSOによる分子量80kDの成熟体酵素誘導に伴って分子量約2ー3kD大きいポリペプチドが現われた。このポリペプチドは、クロラムフェニコ-ルで蛋白合成を阻害した実験や、 ^<35>Sーメチオニンで蛋白をパルスラベルした後の追跡実験で、時間とともに減少した。その減少は脱共役剤のCCCPや、膜構造破壊剤のフェネチルアルアルコ-ルで阻害され、このポリペプチドは酵素前駆体であることが明らかになった。成熟体は既報のとうりペリプラスムに局在したが、前駆体はサイトプラズムと細胞膜に存在した。次に、膜結合前駆体は膜輸送の前で細胞膜の内側に突き出ているのか、膜輸送した後で外側に出ているのか、または膜輸送途中で両側に出ているのかを、生細胞とトポロジ-が正方向のスフェロプラスト、および逆方向のクロマトフォアを調製し、両者にプロテア-ゼを作用させて膜結合前駆体の消化を調べた。その結果どちらの膜標品でもプロテア-ゼによって消化され、前駆体は膜の両側に突き出ていることが明らかにされた。DMSO還元酵素はモリデンコファクタ-を1分子含む酵素である。培地中からMoを除いてDMSO還元酵素を誘導すると前駆体が蓄積することを認めた。その培地にMoを再添加すると成熟体への変換が回復した。培地にタングステンを添加するとやはり成熟体への変換は阻害された。この結果から、この酵素の膜輸送とモリブデンコファクタ-の蛋白への挿入が密接に共役していることが示された。