S. griseusにおける二次代謝、形態分化制御蛋白質のプロテオーム解析

灰链鱼次生代谢和形态分化调节蛋白的蛋白质组分析

基本信息

批准号：
07J07090
负责人：
赤沼元気
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J07090/
关键词：
Streptomyces A-factor AdpA proteome S.griseus A-ファクタープロテオーム

项目摘要

放線菌Streptomyces griseusは、自身が生産する低分子調節物質A-ファクターにより、グローバルな転写活性因子であるAdpAの発現を活性化し、形態分化・二次代謝を誘導する。受入研究室ではこれまで、複数の分泌プロテアーゼやプロテアーゼ阻害タンパク質の生産がA-ファクターによって誘導されることを示し、形態分化に分泌プロテアーゼが重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。昨年度までに、野生株とadpA破壊株の菌体外蛋白質の比較プロテオーム解析を行い、多くの分泌タンパク質がA-ファクターによって発現誘導されていることを示した。また転写解析も併せて行い、AdpAによって直接的な発現制御をうける分泌蛋白質遺伝子を新たに11種見出している。本年度は昨年度までの解析で、A-ファクター依存性分泌蛋白質であることが示されたSGR2418を基質結合蛋白質として有するオリゴペプチドABCトランスポーターの機能解析を行った。S.coelicolor A3(2)では菌体外に生産されるペプチドがシグナル分子として形態分化に関与しており、ペプチド取込みABCトランスポーターをコードするbldKオペロンの変異株は気中菌糸を形成しない。一方、S.griseusのゲノムにはBldKホモログは見出されていない。しかし、SGR2418を含むオペロン周辺の遺伝子配置はS.coelicolor A3(2)、bldK周辺の遺伝子配置と類似していた。SGR2418の遺伝子破壊株は気中菌糸形成能を失っていたが、野生株と近接させて培養すると気中菌糸を形成した。また、ペプチド系抗生物質であるビアラボスへの耐性能も向上していた。これらの結果から、SGR2418を含むオペロンがS.griseusにおいてbldK機能を担っていることを示した。

放线菌链霉菌晶状体激活了全球转录激活剂ADPA的表达，并通过其小分子调节剂A因子诱导形态学分化和次生代谢。接受实验室表明，多种分泌蛋白酶和蛋白酶抑制剂蛋白的产生是由A因子诱导的，这表明分泌蛋白酶在形态学分化中起着重要作用。截至去年，我们对野生和ADPA中断菌株中细胞外蛋白的比较蛋白质组学分析，表明许多分泌的蛋白质是由A因子诱导的。还进行了转录分析，并鉴定出了11个由ADPA直接控制的新分泌蛋白基因。今年，我们对含有SGR2418的寡肽ABC转运蛋白进行了功能分析，该转运蛋白被证明是一种依赖A的分泌蛋白作为底物结合蛋白，直到去年为底物结合蛋白。在Coelicolor A3（2）中，细菌外产生的肽与信号分子的形态分化有关，而编码肽摄取ABC转运蛋白的BLDK操纵子的突变菌株不形成空中菌丝。另一方面，在S. griseus基因组中没有发现BLDK同源物。但是，包含SGR2418的操纵子周围的基因构型与Coelicolor A3（2），BLDK周围的基因构型相似。 SGR2418的基因干扰菌株失去了形成空中菌丝体的能力，但是当与野生菌株近距离培养时，它形成了空中菌丝体。它通过实验室对基于肽的抗生素的耐药性也得到了提高。这些结果表明，含有SGR2418的操纵子负责S. griseus中的bldk函数。