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細菌細胞表層における体腔形成機構と体腔の高分子輸送機構

细菌细胞表面体腔形成机制及体腔内大分子转运机制

基本信息

批准号：
11132237
负责人：
村田幸作
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
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

项目摘要

グラム陰性の土壌分離細菌であるSphingomonas sp.A1は、原核細胞の細胞膜に必須のリポ多糖を持たず、代わりに真核細胞の細胞膜に普遍的に存在するスフィンゴ糖脂質を有する。また、細胞表層は巨大なプレートによって覆われている。本菌は、高分子物質を資化する場合、細胞表層のプレートを再編成させ、細胞表層に巨大な体腔を形成する。この体腔は、巨大分子の細胞内取り込みに関与しており、高分子物質は、先ず細胞表層に形成された体腔を標的として濃縮された後、体腔と連携した高分子物質取り込み系ポンプによって細胞内に取り込まれ、資化される。そこで、体腔の化学構造を明らかにするため、細胞表層プレートを密度勾配遠心法などにより大量に分離、精製した。現在、化学構造を解析している。高分子物質取り込み系ポンプに関しては、ポンプを構成する全タンパク質(3種類:AlgS,AlgM1,AlgH2,AlgQ1,AlgQ2)とその遺伝子を取得し、大腸菌での大量発現系を構築した。得られたタンパク質の機能を解析した。AlgSは細胞質性タンパク質であり、ホモ2量体を形成し、ATPを分解することによって取り込みに必要なエネルギーを産出する機能を有することを明らかにした。AlgM1とAlgM2は、どちらも6回膜貫通型のタンパク質であり、ヘテロ2量体を形成し、AlgSからのエネルギーを利用して高分子物質を細胞内に導入する透過酵素としての機能を持つことを示した。AlgQ1とAlgQ2の機能は同定できなかったが、細胞外への分泌に必要なシグナルを持っていないため、細胞質に存在して高分子物質取り込み系ポンプの構造を維持するアクセサリータンパク質であると考えられた。また、細胞内に取り込まれた高分子物質の分解に関わる酵素と遺伝子の構造も明らかにした。

Sphingomonas sp. A1 is an essential component of prokaryotic cell membranes, and is commonly found in eukaryotic cell membranes. The surface layer of the cell is covered with a large amount of water. The bacteria are used for the formation of high molecular substances, the formation of large body cavities on the surface of cells, and the formation of small cells. The body cavity, giant molecules and intracellular extraction system are related to the formation of polymer substances in the cell surface, the concentration of polymer substances in the body cavity, and the formation of polymer substances in the intracellular extraction system. The chemical structure of the body cavity is clearly defined, and the cell surface layer is densely matched with the remote center. Now, chemical structure analysis. A large number of production systems for Escherichia coli were constructed, including three types of polymers:AlgS, AlgM1, AlgH2, AlgQ1, AlgQ2. The function analysis of the system is obtained. AlgS has the following functions: cytoplasm, mass, ATP decomposition, production, etc. AlgM1 and AlgM2 are used to introduce polymer substances into cells and maintain enzyme functions. AlgQ1 and AlgQ2 function in the same way, extracellular secretion is necessary to maintain the structure of the cytoplasm, the existence of high molecular matter, the system of protein, and the maintenance of the structure of the cytoplasm. The structure of enzymes and genes involved in the decomposition of high molecular substances in cells