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2009 Fiscal Year Annual Research Report

大腸菌エンベロープ形成機構の解明

Planned Research

Project AreaProtein community: organization and maintenance of protein functions
Project/Area Number 19058003
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

徳田 元  The University of Tokyo, 分子細胞生物学研究所, 教授 (40125943)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 成田 新一郎  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (30338751)
垰 和之  東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (00211996)
西山 賢一  岩手大学, 寒冷バイオフロンティア研究センター, 教授 (80291334)
竹田 一旗  京都大学, 理学研究科, 講師 (30332290)
Keywordsリポ多糖 / ABCトランスポーター / 分子シャペロン / 外膜 / リポ蛋白質 / βバレル型蛋白質
Research Abstract

外膜を構成する要素の内、リポ多糖(LPS)を外膜に輸送する因子は遺伝学的に示されているのみである。内膜で働くとされているABCトランスポーターLptBFGは、サブユニットの遺伝子がオペロンを形成していないことが、他のABCトランスポーターと比べ際だった特徴であり、実際に複合体を形成するかどうか疑問であった。また、LptCは内膜を一回貫通する因子であるがその役割についてはまったく不明である。そこで、LptBFGをコードする遺伝子をクローニングし、大量発現させて膜から精製を試みた。その結果、LptBFGは、B:F:G=2:1:1の比率で構成されたABCトランスポーター複合体であることが明らかとなった。さらに、LptCも同時に大量発現すると、LptBFGと共に精製された。LPSを輸送する内膜装置は、LptBFGC複合体であることを強く示唆する結果である。一方、LptCの有無にかかわらずLptBFG複合体のATPase活性に変化は無かった。内膜装置の実態が明らかになったことから、どのような機構でLPSを内膜から遊離させるかが今後の課題である。
内膜を構成する蛋白質が膜に挿入する機構は不明な部分が多い。既にジアシルグリセロールが非特異的な膜挿入を防ぐことを明らかにしている。さらに、特異的膜挿入には新規複合脂質が関与していることを明らかにし、その構造解明を進め大部分を明らかにした。また、SecGを対象とし、in vitroで膜内に挿入しその機能を検出する実験系を確立した。

  • Research Products

    (5 results)

All 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results)

  • [Journal Article] Sorting of bacterial lipoproteins to the outer membrane by the Lol system2010

    • Author(s)
      Narita, S., Tokuda, H.
    • Journal Title

      n "Methods in Molecular Biology ; Protein secretion", A.Economou(ed), Humana press (掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biogenesis and membrane targeting of lipoproteins.In "E.coli and Salmonella"2010

    • Author(s)
      Narita, S., Tokuda, H.
    • Journal Title

      In "E.coli and Salmonella" Tracy Palmer(ed), ASM Press (掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biochemical characterization of an ABC transporter LptBFGC complex required for the outer membrane sorting of lipopolysaccharides2009

    • Author(s)
      Narita, S., Tokuda, H.
    • Journal Title

      FEBS Lett 583

      Pages: 2160-2164

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a functional in vitro integration system for an integral membrane protein, SecG2009

    • Author(s)
      Nishiyama, K., Tokuda, H.
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun 390

      Pages: 920-924

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biogenesis of outer membranes in Gram-negative bacteria2009

    • Author(s)
      Tokuda, H.
    • Journal Title

      Biosci.Biotechnol.Biochem 73

      Pages: 465-473

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2014-09-19  

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