緑膿菌におけるリポタンパク質の局在化機構

• Project/Area Number: 17780078
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 成田 新一郎 The University of Tokyo, 分子細胞生物学研究所, 助教 (30338751)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 細菌 / 緑膿菌 / リポ蛋白質 / 蛋白質局在化 / 薬剤耐性 / 選別シグナル / ABCトランスポーター / Lolシステム / リポタンパク質

Research Abstract

細菌リポ蛋白質はアミノ末端のシステイン残基が脂質で修飾された蛋白質で、グラム陰性細菌では内膜または外膜に結合している。大腸菌では、脂質修飾されたシステインの次位(+2位)がアスパラギン酸であるリポ蛋白質は内膜にとどまり、アスパラギン酸以外であるリポ蛋白質はLolシステムによって外膜に輸送される。内膜に存在するABCトランスポーターLolCDEは内膜上で合成されるリポ蛋白質のうち、+2位がアスパラギン酸以外であるリポ蛋白質を認識して内膜から遊離させ、リポ蛋白質特異的なペリプラズムシャペロンLolAに受け渡す。+2位のアスパラギン酸はLolCDEによる認識を逃れるシグナル(LolCDE-avoidance signal)として、リポ蛋白質を内膜に残留させると考えられている。これに対して研究代表者らは、緑膿菌では一般に+3,+4位残基がリポ蛋白質の膜局在性を規定していることを明らかにした。また内外リポ蛋白質の選別はLolCDEによって行われ、さらに外膜リポ蛋白質がLolシステムによって外膜に局在化することがわかった。緑濃菌LolCDEを大腸菌で発現させ、精製すると、大腸菌リポ蛋白質との複合体として精製された。この複合体はリポ蛋白質輸送反応の中間体であると考えられる。今後、この輸送中間体の形成過程を詳細に解析することにより、緑濃菌LolCDEによるリポ蛋白質の選別機構が明らかになることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Complete reconstitution of an ATP-binding cassette transporter LolCDE complex from separately isolated subunits. (2008)
  • Author(s): 金丸 京子
  • Journal Title: FEBS Journal (印刷中)
• [Journal Article] Complete reconstitution of an ATP-binding cassette transporter LolCDE complex from separately isolated subunits. (2007)
  • Author(s): 金丸 京子
  • Journal Title: FEBS Journal 274 Pages: 3034-3043
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The function of the ABC transporter LolCDE in protein transport to the outer membrane of E. coli. (2007)
  • Author(s): 成田 新一郎
  • Journal Title: The Enzymes 25 Pages: 149-172
• [Journal Article] Characterization of the Pseudomonas aeruginosa Lol system as a lipoprotein sorting mechanism. (2007)
  • Author(s): 田中 慎哉
  • Journal Title: The Journal of Biological Chemistry 282・18 Pages: 13379-13384
• [Journal Article] Amino acids at positions 3 and 4 determine the membrane specificity of Pseudomonas aeruginosa lipoproteins. (2007)
  • Author(s): 成田 新一郎
  • Journal Title: The Journal of Biological Chemistry 282・18 Pages: 13372-13378
• [Journal Article] A new screening method to identify inhibitors of Lol (localization of lipoproteins) system, a novel antibacterial target. (2007)
  • Author(s): 伊藤 秀明
  • Journal Title: Microbiology and Immunology 51 Pages: 263-270
• [Journal Article] Genetic analysis of the mode of interplay between an ATPase subunit and membrane subunits of lipoprotein-releasing ABC transporter LolCDE. (2006)
  • Author(s): 伊東 靖子
  • Journal Title: Journal of Bacteriology 188 Pages: 2856-2864
• [Journal Article] An ABC transporter mediating the membrane detachment of bacterial lipoproteins depending on their sorting signals. (2006)
  • Author(s): 成田 新一郎
  • Journal Title: FEBS Letters 580 Pages: 1164-1170
• [Journal Article] 大腸菌リポタンパク質の輸送 (2005)
  • Author(s): 成田 新一郎
  • Journal Title: 実験医学 23 Pages: 2283-2288
• [Presentation] 緑濃菌リポ蛋白質の局在化ルールの解析 (2008)
  • Author(s): 成田 新一郎
  • Organizer: 第81回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 緑膿菌におけるリポ蛋白質の膜局在化シグナルの解析 (2007)
  • Author(s): 石丸 琴美
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会 第80回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Remarks]
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/sec/research/paper1.html