枯草菌細胞膜糖脂質の環境ストレス応答における役割の解明

阐明枯草芽孢杆菌膜糖脂在环境应激反应中的作用

• 批准号: 16J10629
• 负责人: 関 貴洋
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10629/
• 关键词: 糖脂質; ストレス応答; 枯草菌; UgtP; ECFシグマ因子; アンチシグマ; 膜タンパク質

枯草菌はその細胞膜に糖転移酵素UgtPによって合成される３種類の糖脂質を持っている。ugtP遺伝子を破壊し糖脂質を欠損させた細胞では細胞外ストレス応答因子であるExtraCytoplasimic Function (ECF）シグマ因子（SigM, SigV, SigX）が恒常的に活性化している。ECFシグマ因子は普段, 膜タンパク質であるアンチシグマによって捕縛され活性が抑制されている。SigVは細胞壁分解酵素であるリゾチームに応答し, その活性化機構はSigVの特異的アンチシグマRsiVがRIP経路と呼ばれる多段階のプロテアーゼカスケードによって分解されるというものである。しかしRIPプロテアーゼの1つであるRasPを欠損していても, SigVは糖脂質欠損に応答し活性化した。また, 糖脂質欠損株ではRsiVレベルに変化はなく分解は起きていなかった。一方で, あらかじめRsiVを欠損させておくとSigV活性に糖脂質欠損の影響は見られなくなった。これらの結果は, 糖脂質欠損によるSigVの活性化機構はRIP経路を介したRsiVの分解とは異なる機構によることを示している。さらに, RsiVの細胞外ドメインを糖脂質欠損には応答しないRsiWの細胞外ドメインと交換したキメラタンパク質は糖脂質欠損に応答しなかった。また, RsiV の66番目のアラニンをトリプトファンに置換した変異RsiVも糖脂質欠損には応答しなかった。これらの結果より, 糖脂質欠損によるSigVの活性化機構は, RsiVの細胞ドメインから始まる立体構造変化であることが示唆された。

Subtilis <s:1> そ <s:1> cell membrane に sugar 転 transferase UgtPによって synthesizes される three types of sugar lipids を support って って る る. UgtP posthumous son 伝 を broken 壊 し sugar lipid を owe loss さ せ た cells で は extracellular ス ト レ ス 応 a factor で あ る ExtraCytoplasimic Function (ECF) シ グ マ factor (SigM SigV, SigX) が constant に activeness し て い る. ECF シ グ マ factor は segment, membrane タ ン パ ク qualitative で あ る ア ン チ シ グ マ に よ っ て catching bound さ れ inhibition さ が れ て い る. SigV は cell-wall degradation enzyme で あ る リ ゾ チ ー ム に 応 answer し, そ の activeness institutions は SigV の specific ア ン チ シ グ マ RsiV が RIP 経 road と shout ば れ る more Duan Jie の プ ロ テ ア ー ゼ カ ス ケ ー ド に よ っ て decomposition さ れ る と い う も の で あ る. し か し RIP プ ロ テ ア ー ゼ の 1 つ で あ る RasP を owe loss し て い て も, SigV は lipid sugar owe loss に 応 answer し activeness し た. Youdaoplaceholder0, glycolipid underdamaged strain で <s:1> RsiVレベ に に transformation なく なく decomposition <e:1> <s:1> て て て な った った The effects of で, あら じめ じめRsiVを deficiency させておくとSigV activity に glycolipid deficiency are found in られなくなった. は こ れ ら の results, sugar, lipid owe loss に よ る SigV の activeness institutions は RIP 経 road を interface し た RsiV の decomposition と は different な る institutions に よ る こ と を shown し て い る. さ ら に, RsiV の extracellular ド メ イ ン を lipid sugar owe loss に は 応 answer し な い RsiW の extracellular ド メ イ ン と exchange し た キ メ ラ タ ン パ ク qualitative は lipid sugar owe loss に 応 answer し な か っ た. ま た, RsiV の 66's mesh の ア ラ ニ ン を ト リ プ ト フ ァ ン に replacement し た - different RsiV も lipid sugar owe loss に は 応 answer し な か っ た. こ れ ら の results よ り, sugar, lipid owe loss に よ る SigV の は activation mechanism, RsiV の cells ド メ イ ン か ら beginning ま る three-dimensional structure - the で あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

枯草菌ECFシグマ因子σVの糖脂質欠損による活性化機構の解析

糖脂缺乏导致枯草芽孢杆菌ECF σ因子σV激活机制分析

• 发表时间: 2016
• 作者: 関貴洋;松岡聡;松本幸次;原弘志
• 通讯作者: 原弘志

Activation without Proteolysis of Anti-σ Factor RsiV of the Extracytoplasmic Function σ Factor σV in a Glucolipid-Deficient Mutant of Bacillus subtilis

枯草芽孢杆菌糖脂缺陷突变体中胞质外功能 σ 因子 σV 的抗 σ 因子 RsiV 的无蛋白水解激活

• DOI: 10.4236/aim.2017.74026
• 发表时间: 2017
• 期刊: Advances in Microbiology
• 作者: Seki Takahiro;Matsumoto Kouji;Matsuoka Satoshi;Hara Hiroshi
• 通讯作者: Hara Hiroshi

キメラアンチシグマ因子を用いた糖脂質欠損による枯草菌σVの活性化機構の解析

利用嵌合抗σ因子分析糖脂缺乏引起的枯草芽孢杆菌σV激活机制

• 发表时间: 2016
• 作者: 関貴洋;松岡聡;松本幸次;原弘志
• 通讯作者: 原弘志

Suppression of abnormal morphology and extracytoplasmic function sigma activity in Bacillus subtilis ugtP mutant cells by expression of heterologous glucolipid synthases from Acholeplasma laidlawii.

通过表达莱氏无胆原体异源糖脂合酶来抑制枯草芽孢杆菌 ugtP 突变细胞中的异常形态和胞质外功能 sigma 活性。

• DOI: 10.1080/09168451.2016.1217147
• 发表时间: 2016
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: Satoshi Matsuoka;Takahiro Seki;Kouji Matsumoto;and Hiroshi Hara
• 通讯作者: and Hiroshi Hara

枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの発現制御解析

枯草芽孢杆菌糖脂合酶基因ugtP的表达调控分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 松岡聡;竹本愛奈;関貴洋;松本幸次;朝井計;原弘志
• 通讯作者: 原弘志