BT毒素タンパク質のタンパク質結合様式と認識モチーフの多様性の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08660408
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 佐藤 令一 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 助教授 (30235428)
• Keywords: Bacillus thuringiensis / δ内毒素

Research Abstract

本研究ではBTδ内毒素の多様なタンパク質を認識する″認識タンパク質群″としての実態を明らかにすることを目標にして,3種のδ内毒素の結合に関する性状を比較検討した.その結果,1)殺虫特異性の異なる3種のBTδ内毒素がそれぞれ多数のタンパク質に結合することが明らかになった.また,それぞれが結合対象とするタンパク質は一部異なるものの,おおむねは共通していた.一方,2)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合の親和性は本来の受容体に対する結合の親和性より概して100倍近くも低かった.また,3)3種のδ内毒素の共通の結合タンパク質であるカーボニックアンヒドラーゼとRNaseA上の結合対象構造は,タンパク質のランダムコイルのような1次構造部分あるいはαヘリクス等の2次構造部分にあることが明らかになった.また,これら二つの結合タンパク質上には結合構造として最も期待される配列上相同性の高い部分が認められ,その部分はαヘリクスを形成することが明らかになった.ところで,4)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合には本来の受容体に対する結合部が関与していた.よって,受容体結合部には結合対象構造に対する柔軟な適応性があり,最もフィットする構造に対しては高い親和性で,また,部分的にフィットする構造に対しては低い親和性で結合すると考えられた.更に,5)1種類のδ内毒素についてカイコの消化管細胞上の本来の受容体を精製した結果,それが膜状酵素アミノペプチダーゼNであることが明らかになった.
これらの結果から,δ内毒素のタンパク質との結合様式には幾つかの点において抗体と類似した面のあることが明らかになった.また幾つかのタンパク質に対しては,抗体と同様にタンパク質検出プローブとしてδ内毒素を利用できると考えられた.