大腸菌染色体分配に関与する遺伝子群及び細胞増殖に必須なFtsH蛋白の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07044205
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 平賀 壮太 熊本大学, 医学部, 教授 (40027321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SCHUMANN Wol バイロイト大学, 教授 ; RUTMAN Andre ヘブライ大学, 助手 ; AMOS Oppenhe ヘブライ大学, 教授 ; BUKAU Bernd ハイデルベルグ大学, 助教授 ; JAFFE Aline パリ第7大学, ジャクモノ研究所, 助教授 ; 山中 邦俊 熊本大学, 医学部, 助手 (90212290) ; 仁木 宏典 熊本大学, 医学部, 講師 (70208122) ; 小椋 光 熊本大学, 医学部, 助教授 (00158825)
• Keywords: 染色体分配 / MukB / FtsH / ATPase / プロテアーゼ / 膜蛋白 / 蛍光抗体法 / σ因子

Research Abstract

1.mukF,mukE,mukB遺伝子はオペロンを構成しており,それぞれ染色体分配に必須であることが明らかになった。2.MukE蛋白の過剰産生が細胞分裂に及ぼす影響とMinCDE蛋白との関連について解析を進めている。3.大腸菌における蛋白質の細胞内分布を調べるための蛍光抗体顕微鏡法を開発した。4.MukE,MukE,MukB蛋白にT7タグを付けた遺伝子を作製した。T7モノクローナル抗体を使ってこれらの蛋白の細胞内分布を調べる計画である。5.MukF,MukE,MukB蛋白の精製を容易にし,さらにその精製蛋白を32Pで標識するために,種々のタグを付けた遺伝子を作製した。6.mukB106変異のサプレッサー変異smbBはプロセッシングエンドヌクレアーゼRNaseEの遺伝子(rne/ams)の変異であることがわかった。smbB変異株ではRNaseE蛋白のC端側の半分が欠失しており,ポリヌクレオチドホスフォリラーゼとの結合能を失っていることが明らかになった。σ32を特異的に分解するFtsHプロテアーゼについて以下の点を明らかにした。1.σ32の分解反応系においてシャペロン蛋白DnaK,DnaJ,GrpEが果たす役割を解析し,これらのシャペロンを加えてもσ32の分解促進は起らず,むしろDnaK,DnaJ,の添加によって分解は有意に阻害された。それにGrpEを追加するとその阻害効果は消失した。2.RNAポリメラーゼを分解系に添加するとσ32の分解は強く阻害され,これにシャペロンを加えても阻害効果は変化しなかった。3.In vivoの結果より,σ32の安定性に関与するC領域を欠失した変異σ32の分解をin vitroの系で調べたところ,予想に反してかなり効率よく分解された。4.ftsH欠損特異による致死を抑制するサプレッサー変異を同定し,この遺伝子はリポ多糖の合成を制御するfabZ遺伝子であること,ftsH変異株ではリポ多糖の合成量が上昇し,異常な膜構造が出現することを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Yamanaka,K.: "Characterization of the smtA gene encoding an S-adenosylmethionine-dependent methyltransferase of Escherichia coli" FEMS Microbiol.Lett.133. 59-63 (1995)
• [Publications] Tomoyasu,T.: "Escherichia coli FtsH is a membrane-bound,ATP-dependent protease which derades the heat-shock transcription factor σ32." EMBO J.14. 2551-2560 (1995)