シアノバクテリア信号伝達タンパク質の分子アーキテクチャー

蓝藻信号蛋白的分子结构

基本信息

批准号：
11132208
负责人：
大森正之
金额：
$ 1.28万
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 (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11132208/
关键词：
ラン藻アデニル酸シクラーゼ cAMP CRP DNA結合能

项目摘要

ラン藻からの遺伝子の単離に関しては、これまでに10種類のアデニル酸シクラーゼの遺伝子の単離に成功し、そのシークエンスを決定した。ラン藻のcyaの触媒領域は大腸菌などのcyaのそれとは構造が全く異なっており、むしろヒトやウシなどのほ乳類と強い相同性を示した。それら遺伝子の塩基配列から推定される酵素タンパク質の一次構造はその触媒領域において互いに良く似ており、ラン藻のcyaは大きな遺伝子ファミリーを形づくっていることが明らかとなった。酵素の触媒領域はC-末端側にあり、そこからN-末端側に向けてそれぞれのCyaは特徴的な構造を持つ。その中の一つcyaCを破壊したとところ、赤色光や近赤外光などに対する細胞内光信号の応答がみられなくなった。cyaCは光信号の伝達に関与していることが示された。このcyaCはバクテリアの2成分制御系のタンパク質をコードしていた。cAMP結合タンパク質の遺伝子の単離に関しては、はじめ候補として選んだ80個の遺伝子のDNAシーケンスと大腸菌CRPとの相同性を指標に絞り込み、3個の遺伝子にたどりついた。それぞれの遺伝子を大腸菌で大量発現させ、得られたタンパク質を精製し、cAMPとの結合を平衡透析法により測定した。その結果、sycrp 1はcAMPとの結合定数が3μmolarであること、タンパク質2分子に1分子のcAMPが結合することが明らかになった。このような結果からSycrp1がラン藻のCRPであると結論した。さらに、大腸菌のCRP結合DNA保存配列に対する結合をゲルシフト法により検討したところ、Sycrp1はDNA結合能を持つことが明らかになった。

关于从蓝细菌中分离基因，到目前为止，我们已经成功地分离了10个腺苷酸环化酶基因的基因，并且已经确定了它们的序列。氰基细菌的催化区域的结构与大肠杆菌等蓝细菌的结构完全不同，实际上，它与人类和牛等哺乳动物表现出强烈的同源性。从这些基因的碱基序列中推导的酶蛋白的主要结构在其催化区域非常相似，并且已经揭示了氰基细菌Cya形成了大型基因家族。酶的催化区域位于C末端，从中向N端，每个CYA都有独特的结构。当其中一种时，CYAC被破坏了，没有观察到对细胞内光信号的反应，以红光或近红外光。结果表明，CYAC参与光学信号的传输。该CYAC编码是细菌的两组分组调节系统的蛋白质。关于营地结合蛋白的基因分离，我们缩小了80个基因的DNA序列之间的同源性，我们最初选择为候选者，而大肠杆菌CRP作为指数，我们遇到了三个基因。每个基因在大肠杆菌中大量表达，并纯化所得蛋白质，并通过平衡透析来测量与cAMP的结合。结果，可以发现Sycrp 1与CAMP的结合常数为3μmolol，并且一个CAMP分子与两个蛋白质分子结合。这些结果得出结论，Sycrp1是蓝细菌的CRP。此外，当通过凝胶转移研究与大肠杆菌的CRP结合DNA保守的序列结合时，揭示了SYCRP1具有结合DNA的能力。