スーパーシグナルペプチドの開発と有用タンパク質の分泌生産への応用

超级信号肽的开发及其在有用蛋白质的分泌生产中的应用

• 批准号: 02558018
• 负责人: 水島 昭二
• 金额: $ 8.06万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02558018/
• 关键词: タンパク質の分泌; シグナルペプチド; スーパーシグナルペプチド; シグナルペプチド正荷電域; シグナルペプチド疎水域; 人工シグナルペプチド; 大腸菌; タンパク質の膜透過; ス-パ-シグナルペプチド

モデルタンパク質RroOmpF-Lppの誘導体を用いて以下の研究成果を挙げた。1.シグナルペプチドの中央疎水領域の役割:〔Leu〕n系列を用いて、全疎水性が強くなると、膜酸性リン脂質要求性が弱くなること、また酸性リン脂質と強く結合する薬剤(Doxorubicin,Polylysine)による膜透過能の阻害が見られることを明らかにした。2.中央疎水領域とN末端正荷電領域の機能の関連性:〔AlaLeu〕n系列においても、疎水度が高くなるとN末端正荷電要求性が低くなることを明らかにした。N末端正荷電がないと高濃度のSecAを要求すること、それは正荷電がSecAに対する分泌型タンパク質の高い親和性に関与しているためであることも明らかにした。またこれらの研究より、タンパク質の膜透過では、まず細胞質中のSecAが分泌型タンパク質を認識し、しかる後に膜上の分泌装置へと運搬するとの機構が強く示唆された。3.C末端領域の構造と機能の関連性:C末端領域についての直接の情報は得られなかったが、C末端に続く成熟型N末端のコンホメーションが細胞質膜透過とともに、外膜透過にも重要な役割を果していることを明らかにすることができた。4.In vitro実験系を用いての解析:疎水領域が長くなるとN末端正荷電がなくても膜透過しうることを、in vitroでも示すことができた。一方、応用上注目すべきシグナルペプチドを作成するまでには至らなかった。

The following results were obtained from the study of the induction of RroOmpF-Lpp. 1. The membrane permeability barrier of the central water domain of the selected compound: [Leu] n series is used in the middle, the total water content is strong, the membrane acidity lipid requirement is weak, the membrane acidity lipid is strong, and the membrane permeability barrier of the selected compound (Doxorubicin,Polylysine) is strong. 2. The functional relationship between the central water domain and the N-terminal positively charged domain: [AlaLeu] n series, high water degree, low N-terminal positively charged requirement N-terminal positive charge, high concentration of SecA, high affinity of SecA In this study, the mechanism of membrane permeability, secretion of SecA in cytoplasm and transport of SecA in membrane were studied. 3. The structural and functional relationships of the C-terminal domain: the direct information from the C-terminal domain is obtained, the mature N-terminal domain from the C-terminal domain is obtained, and the membrane permeability and outer membrane permeability are important. 4. In vitro system analysis: water field is long, N terminal is positively charged, membrane transmission is high, in vitro system is high. A party, a party

项目成果

C.Hikita.et al.: "Effects of total-hydrophobicity and length of the hydrophobic domain of a signal peptide on in vitro translocation efficiency." J.Biol.Chem.267. 4882-4888 (1992)

C.Hikita.et al.：“信号肽疏水结构域的总疏水性和长度对体外易位效率的影响。”

M.Kato et al.: "In Vitro translocation of secretory proteins possessing no charges at the mature domain takes place efficiently in a protonmotive force-dependent manner." J.Biol.Chem.267. 413-418 (1992)

M.Kato 等人：“成熟结构域不带电荷的分泌蛋白的体外易位以质子动力依赖性方式有效发生。”

Matsuyama,S.,Kimura,E.and Mizushima,S.: "Complementation of two overlapping fragments of SecA,a protein translocation ATPase of <Escherichia>___ー <coli>___ー,allows ATP binding to its aminoーterminal region." J.Biol.Chem.265. 8760-8765 (1990)

Matsuyama, S.、Kimura, E. 和 Mizushima, S.：“SecA 的两个重叠片段的互补，SecA 是<埃希氏菌>___— <大肠杆菌>___— 的蛋白质易位 ATP 酶，允许 ATP 与其氨基末端区域结合” J.Biol.Chem.265.8760-8765 (1990)

Shiozuka,K.,Tani,K.,Mizushima,S.and Tokuda,H.: "The proton motive force lowers the level of ATP required for the <in>___ー <vitro>___ー translocation of a secretory protein in <Escherichia>___ー <coli>___ー." J.Biol.Chem.265. 18843-18847 (1990)

Shiozuka, K.、Tani, K.、Mizushima, S. 和 Tokuda, H.：“质子动力降低了分泌蛋白 <in>_____ <vitro>_____ 易位所需的 ATP 水平<埃希氏菌>___ー <大肠杆菌>____。” J.Biol.Chem.265. 18843-18847 (1990)

S,Matsuyama et al.: "Large-scale Production of membrane proteins fused to a truncated SecA in Escherichia coli." Biosci.Biotech.Biochem.56. 1512-1514 (1992)

S，Matsuyama 等人：“在大肠杆菌中大规模生产与截短的 SecA 融合的膜蛋白。”