細菌の細胞膜間糖輸送過程に関与する酵素フリッパーゼの実体の解明

阐明参与细菌膜间糖转运过程的翻转酶实体

基本信息

批准号：
12878109
负责人：
古山種俊
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12878109/
关键词：
プレニル鎖延長酵素ウンデカプレニル二リン酸プレニルトランスフェーラーゼフリップ-フロップ細胞膜生合成糖担体脂質フリッパーゼフリップ-フロッブ細菌細胞壁生合成ウンデカプレニルニリン酸ペプチドグリカン糖タンパク質生合成ドリコールリン酸プレニルトランスフェラーゼ

项目摘要

細菌の細胞壁の生合成は脂質中間体LiPid IIにおけるオリゴ糖鎖のコア構造が細胞質内で構築され、糖坦体リピドと結合したものが細胞内膜側から外膜側へ「フリップ-フロップ転移」されて、細胞表面でのペプチドグリカン層生合成に供給される。このオリゴ糖の膜間移送過程(フリップ-フロップ転移)は教科書レベルでも記述されているにも拘わらず、その過程に関与する酵素「フリッパーゼ」の実体は全く明らかになっていない。この過程に関与する糖坦体リピド、ウンデカプレニルリン酸の前駆体を合成する酵素、ウンデカプレニル二リン酸合成酵素(UPS)をシス型プレニル鎖延長酵素として初めてクローン化し、そのX線結晶構造解析に成功しているので、フリッパーゼの実態を解明し、その分子レベルでの解明の糸口を見出すことを本研究の目的とした。先ず、UPSの大量発現系を利用して、ウンデカプレニル二リン酸の大量合成系を確立し、UDP-MurNAc-pentapeptideをBacillus cereusの培養液から抽出し、Phospho-MurNAc-pentapeptide transferaseの発現系を構築して、LiPid Iの酵素的合成法の確立を試みたが、大量合成法は構築できなかった。そこで、ウンデカプレニルリン酸のリン酸基にアミノエチル基がジエステル結合した化合物を合成し、このアミノ基に蛍光発色団7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl基を導入した化合物を合成した。さらにこの化合物のプレニル基をファルネシル基、またはゲラニルゲラニル基に置換た化合物も合成し、ウンデカプレニルリン酸が細胞膜の外膜から内膜ヘフリップ-フロップ転移により回収される過程を追究することにした。現在、合成した化合物を大腸菌野生株W3110株より調整した細胞膜成分に効率よく導入する方法を検討中である。

在细菌细胞壁的生物合成中，脂质中间脂质II中寡糖链的核心结构是在细胞质中构建的，而糖糖脂质结合是“ flip-flop compoists”，“ flip-flop centastasis”，从层状膜上和外膜膜中呈膜膜和毛细血管内膜状细胞。生物合成。尽管在教科书级别也描述了该寡糖的膜间转移过程（触发器转移），但根本没有揭示参与此过程的酶“ Flippase”的实质。不契约的二磷酸合酶（UPS）是一种合成该过程的糖脂质脂质和不依赖磷酸的酶的酶，首次克隆到顺式型蛋白基链链结构和X射线晶体分析，因此，这是一定的现实，因此，这是一项现实的目的，因此，这是CIS型型前链链链链链球的延伸。线索在分子水平上阐明。首先，我们使用UPS的质量表达系统建立了不契约二磷酸的质量合成，从塞雷氏芽孢杆菌培养基中提取了UDP-Murnac-pentapepide，并构建了磷酸化含量 - 浓度二肽肽转移酶的表达系统，并试图建立质量合成的酶合成。因此，合成了将氨基乙基基团二酯二键与磷酸磷酸盐键键合成的化合物，并合成了一种化合物，其中合成了将荧光粒子7-硝基苯酚7-硝基苯甲酸-3-氧基-1,3-二唑-4-基团引入到氨基中的化合物。此外，合成了该化合物的促肾组用Farnesyl基或黄烷基凝酰基组取代的化合物，并合成了将未含水磷酸盐从细胞膜外膜外回收的过程，并通过内膜内膜的heflip-Flop转移从细胞膜的外膜中回收。目前，我们目前正在研究一种有效地将合成化合物引入从W3110大肠杆菌野生菌株制备的细胞膜成分中的方法。