Exploring the periplasmic chaperone network underlying outer membrane protein folding

探索外膜蛋白折叠背后的周质伴侣网络

• 批准号: 22K05387
• 负责人: 成田 新一郎
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Yamagata Prefectural Yonezawa University of Nutrition Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05387/
• 关键词: 外膜タンパク質; シャペロン; プロテアーゼ; 細菌細胞表層; 表層ストレス応答

グラム陰性細菌の外膜に存在するβ-バレル型の外膜タンパク質は、ペリプラズム空間に存在する種々のシャペロンの働きで外膜まで運ばれた後、BAM複合体の作用により外膜に局在化する。本研究課題は、ペリプラズム空間に存在する種々のシャペロンがどのように協調し、外膜タンパク質のフォールディングを支えているかを明らかにすることを目的としている。令和4年度はペリプラズムシャペロンBepAの活性測定系の構築を進めるとともに、BepAと機能面で相互作用する因子を遺伝的相互作用を利用して選択した。BepAはシャペロン活性とプロテアーゼ活性を併せ持つタンパク質であり、外膜タンパク質であるLptDの生合成の促進と品質管理を介して外膜の機能的完全性の維持に寄与している。これまでに構築されていたBepAの活性測定系では、BepAと基質タンパク質を試験管内で一定時間混合して反応させた後、分解されたタンパク質をSDS-PAGEを用いて検出することによって行われており、基質特異性や反応速度論的パラメータに関する情報は得られていなかった。本研究ではBepAのプロテアーゼ活性部位を覆っているループ領域を欠くBepAΔα9変異体を用いるとともに、消光性蛍光ペプチドを基質として用いることで、BepAの基質特異性を解析する実験系の構築を行った。その結果、BepAによって基質として認識され分解されやすいペプチドのアミノ酸配列に関する情報が得られた。BepAを中心としたペリプラズムシャペロンネットワークを解明するために、bepA遺伝子と遺伝的に相互作用する遺伝子の探索を行った。bepAを欠失する大腸菌変異株の薬剤感受性を抑制するサプレッサー変異株のゲノムシーケンス解析を行った結果、変異遺伝子が特定され、BepAと相互作用する新たな因子の発見につながる手掛かりが得られた。

The outer membrane of the negative bacteria exists in a beta-type outer membrane, and the outer membrane of the BAM complex functions in the outer membrane of the bacteria. This research topic is about the existence of a variety of species in the outer membrane of a plant. In order to improve the construction of BepA activity assay system in 2004, the interaction factors of BepA and functional surface were selected. BepA has the function of promoting the synthesis of LptD and quality control, and maintaining the integrity of the outer membrane function. The BepA activity assay system was constructed and the BepA and matrix components were mixed for a certain period of time in the assay tube, and then the BepA and matrix components were decomposed into SDS-PAGE. In this study, we analyzed the active site of BepA and the matrix specificity of BepA. The results, BepA matrix and knowledge of the decomposition of information related to the allocation of resources were obtained. BepA gene and its interaction with each other are explored. BepA is not the same as E. coli. The sensitivity of E. coli mutants is inhibited. The sensitivity of E. coli mutants is inhibited. The sensitivity of E. coli mutants is analyzed. The results show that E. coli mutants are specific. The interaction between BepA and E. coli is a new factor.