枯草菌内で複数のσ因子の活性を調節する蛋白質複合体の機能解析

枯草芽孢杆菌中调节多种σ因子活性的蛋白质复合物的功能分析

• 批准号: 12206018
• 负责人: 中村 顕
• 金额: --
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12206018/
• 关键词: 枯草菌; σ因子; 胞子形成; ストレス応答; タンパク質リン酸化

<背景と目的>:枯草菌内に8種あるRsbRパラログのうち、IspUとYojHの欠損がσ^H活性に負の影響を与えることを見出し、未解明のσ^H活性化機構への関与を示唆する結果を得た。また、細胞内でIspU、YojH、RsbRを含む複数の蛋白質が複合体を形成することを明らかにした。このことからRsbRパラログは複合体をなし、σ^Hとσ^Bを含む複数のσ因子の活性を調節する複合体を形成していると推察している。特にRsbRではT171、T205の2ヶ所でRsbTによるリン酸化を受け、σ^B活性化を抑制することが明らかとなっているので、パラログ複合体の活性そのものがリン酸化により制御されることが示唆される。本研究では、上記のモデルを検証するため、パラログ複合体下流のσ^B因子とσ^H因子に対する活性調節機構が独立したものかどうか明らかにする。さらに8種のパラログが実際に複合体を形成しているのか、またパラログ間でクロストークが存在するのか検討する。次に、IspUとYojHについてリン酸化の有無とその影響について検討する。さらにYqhA、YtvA、YetI及びYezBにより制御されるσ因子の同定を試み、最後にパラログ複合体の下流に位置して各σ因子の活性調節に関わる蛋白質を同定する。<検討結果及び考察>IspU、YojHではRsbRのリン酸化部位であるThr残基が保存されている。そこでRsbRのT205残基に対応するIspU、YojHのアミノ酸(共にT220)を、リン酸化状態をmimicする目的でAspに置換した変異株を作製し、σ^H依存のkinA-lacZ発現に与える影響を調べた。その結果、いずれの変異もkinA-lacZ発現を大きく上昇させ、特にIspU T220D変異では野生株の約4倍にまで上昇させることが明らかになった。これに対してRsbR T205D変異株を構築したところ、kinA-lacZ発現に対しては大きな影響を与えなかった。以上のことより、IspUとYojHは実際にσ^H活性の調節に関わることが明らかになり、またRsbRはσ^H活性の調節には何ら影響を与えないことが示された。

<Background>: 8 species of RsbR, IspU and YojH in Bacillus subtilis have negative effects on σ ^H activity. IspU, YojH and RsbR are complex proteins in cells. The formation of complex, σ^H, σ^B, which contains multiple σ factors and regulates the activity of RsbR, is investigated. In particular, RsbR T171, T205 and RsbT T171 are activated and inhibited. In this study, the activity regulation mechanism of σ^B factor and σ^H factor in the downstream of the complex is independent. 8 kinds of complex are formed and discussed in detail. Second, IspU and YojH are the key factors affecting acidification. In addition, YqhA, YtvA, YetI, and YezB are involved in the regulation of sigma factor identity, and finally in the downstream position of the protein complex, which is involved in the regulation of sigma factor activity. IspU, YojH and Thr residues were preserved in the acid sites of RsbR. The T205 residue of RsbR is related to IspU, YojH and amino acid (total T220), and the acid state of RsbR is related to Asp substitution. The results showed that the expression of kinA-lacZ increased greatly, and the expression of IspU T220D increased about 4 times. RsbR T205D is a new type of plant. The regulation of σ^H activity is related to the regulation of σ^H activity.