グラム陰性菌初のABC型薬剤排出輸送体MacABの構造機能解析

革兰氏阴性菌中第一个 ABC 型药物外排转运蛋白 MacAB 的结构和功能分析

• 批准号: 03J04363
• 负责人: 小林 伸好
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J04363/
• 关键词: ABC transporter; macrolide; drug efflux; topology; site-directed mutagenesis

ATP binding cassette(ABC)輸送体は、生物界に普遍的に存在し様々な物質を輸送する膜蛋白である。我々が発見した薬剤排出タンパクMacBは、グラム陰性菌で初めて同定されたABC型薬剤排出蛋白であり、MFPのMacA、To1Cと共に機能することでMacは菌体外へ直接的にマクロライド系の抗生物質を排出する。これまでに、私はMacBが4回膜貫通構造をとることを実験的に証明した。ABC輸送体で4回膜貫通構造のものは知られておらず、MacBはその唯一の例である。本年度は、MacBの輸送機構解明のため、さらに詳細な構造情報を得ることを目的として実験を行った。原子レベルでの構造情報を得る手段として3次元結晶を用いたX線結晶構造解析を行うため、大量発現系を構築した。His-tagを用い、大量の精製標品を得ることに成功したが、結晶は得られなかった。いかにして良質な結晶を得るかは今後の課題である。また、上記の研究と並行して血小板からのSphingosine 1-phosphate(S1P)の放出機構にABC輸送体の関与を調べた。S1Pは生体内で血管新生や免疫反応に重要な役割を果たす生理活性脂質である。これまで、生理活性脂質は単純拡散により放出されると考えられていた。そのため、S1Pの放出過程もほとんど明らかとなっていなかった。私は、S1Pの分泌が単純拡散や開口分泌によるものではないことを証明し、さらに阻害剤を用いることでS1Pの放出にABC輸送体が関与していることを明らかとした。これらの結果はJournal of lipid research誌に報告した。

ATP binding cassette(ABC) transporters are ubiquitous in the biological world. We found that the protein was excreted directly from MacB, MacB, MacA, MacB, Mac This is a proof of the existence of a 4-loop membrane. ABC transport body 4 film through the structure of the body, MacB is the only example. This year, MacB's conveying mechanism was clarified and detailed structural information was obtained. Atomic structure information is obtained by means of three-dimensional crystallization, X-ray crystal structure analysis is performed, and a large number of discovery systems are constructed. His-tag is used, a large number of refined standard products are obtained, and crystallization is obtained. Good quality crystals are obtained and future problems are solved. The relationship between the release mechanism of Sphingosine 1-phosphate(S1P) and ABC transporter was studied in parallel. S1P plays an important role in angiogenesis and immune response. The physiological active lipids are released in a pure form. The release process of S1P and S1P is very complicated. The secretion of S1P is pure, the secretion of S1P is open, and the secretion of S1P is open. The results were reported in the Journal of lipid research.

项目成果

Sphingosine 1-phosphate is released from the cytosol of rat platelets in a carrier-mediated manner

• DOI: 10.1194/jlr.m500468-jlr200
• 发表时间: 2006-03-01
• 期刊: JOURNAL OF LIPID RESEARCH
• 影响因子: 6.5
• 作者: Kobayashi, N;Nishi, T;Yamaguchi, A
• 通讯作者: Yamaguchi, A

Kobayashi N, Nishino K, Hirata T, Yamaguchi A.: "Membrane topology of ABC-type macrolide antibiotic exporter MacB in Escherichia coli."PEBS Letter. 546(2). 241-246 (2003)

Kobayashi N、Nishino K、Hirata T、Yamaguchi A.：“大肠杆菌中 ABC 型大环内酯类抗生素输出蛋白 MacB 的膜拓扑。”PEBS 信件。