熱ショック転写因子シグマ32を分解するプロテアーゼの研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07253218
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 小椋 光 熊本大学, 医学部, 助教授 (00158825)
• Keywords: ATPase / プロテアーゼ / メタロプロテアーゼ / 熱ショック応答 / ストレス応答 / σ因子 / 膜蛋白

Research Abstract

FtsHプロテアーゼによるσ32のin vitro分解系を用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)基質特異性を調べるため、σ70やσ38を基質として反応を行ったが、これらのσ因子はFtsHプロテアーゼの基質にはならなかった。(4)In vivoの結果より、σ32の安定性に関与することが示されている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。(1)、(2)の結果よりσ32分解反応におけるシャペロンの働きはDnaK-DnaJのσ32への結合により、σ32がRNAポリメラーゼに再結合(して安定化)するのを防ぎ、それにGrpEが作用してシャペロンから遊離したσ32をFtsHプロテアーゼが分解するというモデルが考えられる。もちろん、in vitroの系にはまだ重要な因子が不足しているという可能性や条件設定がシャペロンの働きを調べるのに適していないという可能性も残され、今後の課題としたい。(3)、(4)の結果からは、FtsHプロテアーゼによる基質認識はσ32特異的であるが、σ32のC領域以外が重要であることを示唆するものである。C領域はシャペロンの結合に重要であることを示唆するin vivoのデータがある。これらの問題も今後の課題として残った。In vitroの系をさらに発展させ、in vivoの結果を検証する事が益々重要である。

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)