腸球菌プラスミドにコードされるペプチド特異的性フェロモンシグナリングの機構解析

肠球菌质粒编码的肽特异性性信息素信号传导机制分析

• 批准号: 08760112
• 负责人: 中山 二郎
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760112/
• 关键词: 腸球菌; Enterococcus faecalis; ペプチドフェロモン; プラスミド; 接合伝達; ラベルフェロモン; 細胞内受容体; 膜透過

腸球菌Enterococcus faecalisが分泌する細菌の性ペプチドフェロモンは、溶血素、バクテリオシン、そして種々の薬剤耐性などをコードしているプラスミドの接合伝達を活性化する。本研究では、プラスミド供与菌がどのようなメカニズムにより性ペプチドフェロモンのシグナルを感知しているかということを明らかにするために、トリチウムラベルフェロモンを調製し、以下の事実を明らかにした。フェロモンは細胞壁そして細胞膜を透過し、細胞内へ取り込まれる。次に、フェロモンはTraAというフェロモン受容体に結合し、そのTraAがプラスミド接合伝達に必要なタンパク質等の発現を活性化するという仕組みである。またTraAの機能を解析するために、TraAを大腸菌にて大量発現し、ラベルフェロモンとの相互作用を研究した。非常に興味深いことに、この性ペプチドフェロモンは現在までに5種類の物が構造決定されているが、演者らが研究したバクテリオシンをコードするプラスミドpPD1のTraAフェロモン受容体は、一種類のペプチドフェロモンのみを結合した。つまりフェロモンとプラスミドは受容体によるフェロモンの認識という観点において一対一の関係にあるということがいえる。このようにペプチド性のシグナル物質が細胞膜を透過し、細胞内の制御タンパク質に直接結合し活性化させる機構は、今まで細菌の世界のみならず、全生物界であまり知られておらず、きちんと証明されたのは今回が世界で初めてであると考えている。

粪肠球菌分泌的细菌性肽信息素激活了编码溶血素，细菌素和各种耐药性的质粒的结合。在这项研究中，为了阐明质粒 - 散菌细菌感知性肽信息素的信号的机制，我们准备了triplak-label标记的信息素并揭示了以下事实：信息素渗透到细胞壁和细胞膜并将其渗入细胞中。接下来，信息素与称为TRAA的信息素受体结合，该信息素受体激活了蛋白质的表达和质粒结合传播所需的其他物质。为了分析Traa的功能，我们在大肠杆菌中表达了大量的Traa，并研究了其与标记的信息素的相互作用。有趣的是，迄今为止，五种类型的性肽信息素已经结构结构，但是质粒PPD1中的Traa信息素受体编码了表演者所研究的细菌素，仅结合一种类型的肽信息素。换句话说，可以说信息素和质粒在受体对信息素的识别方面具有一对一的关系。这种机制在细菌世界中，基于肽的信号传导物质渗透到细胞膜并直接结合并激活细胞内的调节蛋白，而是在整个生物学世界中众所周知，我们相信这是世界上第一次得到正确证明。

项目成果

Jiro Nakayama et al.: "Isolation and structure of staph-cAM373 produced by Srophyloceccus aureus that induces conjugal transfer of Enterococcus faecalis plaomid pAM373" Bioscience,Biotechnology and Biochemistry. 60・6. 1038-1039 (1996)

Jiro Nakayama 等人：“金黄色葡萄球菌产生的葡萄球菌 cAM373 的分离和结构，可诱导粪肠球菌 plaomid pAM373 的接合转移”，生物科学、生物技术和生物化学 1038-1039。