大腸菌細胞表層におけるリポ蛋白質ネットワークの解明

大肠杆菌细胞表面层脂蛋白网络的阐明

• 批准号: 13206014
• 负责人: 松山 伸一
• 金额: $ 4.8万
• 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 (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206014/
• 关键词: 大腸菌; リポ蛋白質; 細胞表層; 外膜; タンパク質輸送; 網羅的解析

本研究課題は、細菌細胞の生命現象の総合的理解の一環として、大腸菌の全リポ蛋白質の網羅的機能解析を通して、個々のリポ蛋白質の機能とそれらが形成する細胞表層における機能的ネットワークを明らかにすることを目的に行われた。本研究により新たに同定された64のリポ蛋白質遺伝子を含む90のリポ蛋白質遺伝子の欠失変異株を構築し、詳細に解析した結果、低浸透圧下で温度感受性の生育を示す株(ΔrlpA、ΔycfM、Δb2085)、定常期に溶菌する株(Δb2512)、形態異常を示す株(ΔrlpA、ΔyohD、Δb2085)、薬剤感受性を示す株(Δb2512、ΔycfM)などが多数得られ、機能解析の手がかりをつかんだ。金属アフィニティクロマトグラフィーを用いて、His-tagが付加されたリポ蛋白質と相互作用する細胞表層蛋白質を多数同定し、リポ蛋白質ネットワーク構築の基礎を築いた。さらに、リポ蛋白質の局在化に関与する外膜リポ蛋白質LolBのX線結晶構造解析に成功し、LolBの3次構造を決定し、その機能を原子レベルで解析できる道を開いた。11組の相同的なリポ蛋白質遺伝子の二重変異株を作成したが、表現型を全く示さなかった。表現型が得られない約60の欠失変異株の機能解析と、過剰発現できないリポ蛋白質の相互作用解析が今後の重要課題である。

This research project is a part of the comprehensive understanding of bacterial cell life phenomena. The functional analysis of the whole protein network of Escherichia coli is carried out in order to understand the function of each protein in the cell surface layer. In this study, we identified 64 novel protein variants, including 90 novel protein variants, and constructed and analyzed the results in detail, showing temperature sensitivity and fertility under low osmotic pressure.(ΔrlpA, ΔycfM, Δb2085), steady state bacteriolytic strains (Δb2512), morphologically abnormal strains (ΔrlpA, ΔyohD, Δb2085), sensitive strains (Δb2512, ΔycfM), most of which were obtained, and functional analysis of which was performed. The most common type of protein in cell surface is His-tag, which is used to construct the basic structure of His-tag. The X-ray crystal structure analysis of LolB protein was successful in determining the third order structure of LolB protein, and the atomic structure analysis of LolB protein was successful in determining the atomic structure of LolB protein. 11 sets of identical protein variants were produced and phenotypes were fully displayed. Phenotypes were obtained from about 60 of the missing mutants. Functional analysis and protein interaction analysis are important issues in the future.

项目成果

Narita, S.: "Disruption of lolCDE encoding an ATP-binding cassette transporter is lethal for Escherichia coli and prevents the release of lipoproteins from the inner membrane"Journal of Bacteriology. 184. 1417-1422 (2002)

Narita, S.：“编码 ATP 结合盒转运蛋白的 lolCDE 的破坏对大肠杆菌来说是致命的，并阻止脂蛋白从内膜释放”《细菌学杂志》。

Tanaka, K.: "Deletion of lolB encoding an outer membrane lipoprotein is lethal for Escherichia coli and causes the accumulation of lipoprotein localization intermediates in the periplasm"Journal of Bacteriology. 183. 6538-6542 (2001)

Tanaka, K.：“编码外膜脂蛋白的 lolB 的缺失对于大肠杆菌来说是致命的，并导致脂蛋白定位中间体在周质中积累”《细菌学杂志》。

Miyamoto, A.: "Mutant of LolA, a lipoprotein-specific molecular chaperone of Escherichia coli, defective in the transfer of lipoproteins to LolB"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 287. 1125-1128 (2001)

Miyamoto, A.：“LolA 的突变体，一种大肠杆菌的脂蛋白特异性分子伴侣，在脂蛋白向 LolB 的转移中存在缺陷”Biochem。

Terada, M.: "Lipoprotein-sorting signals evaluated as the LolA-dependent release of lipoproteins from the cytoplasmic membrane of Escherichia coli"Journal of Biological Chemistry. 276. 47690-47694 (2001)

Terada, M.：“脂蛋白分选信号被评估为 LolA 依赖性从大肠杆菌细胞质膜中释放脂蛋白”《生物化学杂志》。

徳田 元: "脂質で修飾された蛋白質を膜から遊離させるABCトランスポーター"蛋白質・核酸・酵素. 46. 1221-1227 (2001)

Hajime Tokuda：“从膜中释放脂质修饰蛋白质的 ABC 转运蛋白”蛋白质/核酸/酶。46. 1221-1227 (2001)。