1997 Fiscal Year Annual Research Report

枯草菌蛋白質分泌過程におけるSRP-SRP受容体系とSec分泌系との相互作用

Research Project

Project/Area Number	09460043
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	山根國男筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村幸治筑波大学, 生物科学系, 講師 (40212097)
Keywords	枯草菌 / 蛋白質分泌 / SRP / SRP受容体 / Sec蛋白質 / 蛋白質・蛋白質相互作用 / シグナルペプチド
Research Abstract	枯草菌はα-アミラーゼやプロテアーゼなどの有用酵素を大量に分泌生産する能力を持っている。工業的に大量生産され、社会的に利用されているデンプン糖化用α-アミラーゼや洗剤用プロテアーゼ、セルラーゼは本菌および類縁菌によっている。これらの高い蛋白質分泌能を利用して、ヒト・インターフェロン、血清アルブミン、ワクチン等の分泌生産が可能と考えられた。しかしこれらのものは合成・分泌過程で分解され、培地中に蓄積されなかった。そこで枯草菌における蛋白質の分泌過程を解析し、分泌過程をヒト細胞等における系に改変することを最終目的として研究している。ヒトすい臓細胞など高等真核生物の蛋白質分泌過程では新たにリボソーム上で合成された分泌蛋白質前駆体のシグナルペプチドを認識.運搬にはSRP・SRP受容体系が主要な働きをして居り、ER膜の通過にはSec61蛋白質群が関係する。一方これまでに最も良く研究されている大腸菌ではSec蛋白質群が翻訳を完了した分泌蛋白質前駆体を認識.運搬・膜通過されることが示されてきた。枯草菌ではSec蛋白質群のうち、SecA、SecY、SecEが解析されている。また最近明らかになった枯草菌ゲノムの解析からSecD、SecFもその存在が推定された。しかしSecGはまだ明かではない。枯草菌における高い蛋白質分泌がSRP・SRP受容体系とSec蛋白質群の共同作業のよることを明らかにすることができた。 (1)枯草菌に存在するSRP様粒子はこれまでにRNA成分としてsmall cytoplasmic RNA(SecA)とFfh(SRP54系蛋白質相同物質)が知られていたが、scRNAドメインIにHBsu(大腸菌DNA結合蛋白質HU相同物質)が結合している。 (2)大腸菌β-ラクターゼ、OnpA、枯草菌分泌蛋白質アルカリ性プロアーゼ、BPB5、好アルカリ性Bacillus由来CGTaseのシグナルペプチドと完成型β-ラクターゼとの融合蛋白質をコードする遺伝子を作成して、分泌融合蛋白質前駆体を調整して解析したところ、Ffhは単独でこれらの前駆体と結合できること、またSecAも前駆体と結合できるか、Ffhを加えるとSecAの結合能が増大することを明らかにした。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Frank Kunst: "The complete qenome sequece of the Gram-positive bacterium Bacillus subtilis." Nature. 390. 249-256 (1997)
[Publications] Harold Tjalsma: "Bacillus subtilis contians four closely related type I signal peptidases with overlapping substrate specificities." J.Biol.Chem.272. 25983-25992 (1997)
[Publications] Hiromi Takamatsu: "Identification of region required for presecretory portein binding of Bacillus subtilis Ffh,a homologue of mammalian SRP54 protein." Eur.J.Biochem.248. 575-582 (1997)
[Publications] Miyuki Kumano: "A 32 kb nucleotide sequence from the region of the lincomycin-resistance qene(22°-25°)of the Bacillus subtilis chromosome and identification of the site of the the lin-2 mutaion." Microbiology. 143. 2775-2782 (1997)
[Publications] Shu Ishikawa: "Regulation and characterization of a newly deduced cell wall hydrolase qene(cwlJ)which affects the qermination of Bacillus subtilis spores." J.Bacteriol.(印刷中). (1998)
[Publications] 中村幸治: "真正最菌SRP RNAの多機能性" 生化学. 69. 192-196 (1997)
[Publications] Kunio Yamane: "SRP-lkie pariticle and its receptor system of Bacillus subtilis:Identifica-tion and Characterization. In Membrane proteins" Kyushu University Press/S.Karger AG, 10 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

枯草菌蛋白質分泌過程におけるSRP-SRP受容体系とSec分泌系との相互作用

Principal Investigator

山根 國男 筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)

Research Products

[Publications] Frank Kunst: "The complete qenome sequece of the Gram-positive bacterium Bacillus subtilis." Nature. 390. 249-256 (1997)

[Publications] Harold Tjalsma: "Bacillus subtilis contians four closely related type I signal peptidases with overlapping substrate specificities." J.Biol.Chem.272. 25983-25992 (1997)

[Publications] Hiromi Takamatsu: "Identification of region required for presecretory portein binding of Bacillus subtilis Ffh,a homologue of mammalian SRP54 protein." Eur.J.Biochem.248. 575-582 (1997)

[Publications] Miyuki Kumano: "A 32 kb nucleotide sequence from the region of the lincomycin-resistance qene(22°-25°)of the Bacillus subtilis chromosome and identification of the site of the the lin-2 mutaion." Microbiology. 143. 2775-2782 (1997)

[Publications] Shu Ishikawa: "Regulation and characterization of a newly deduced cell wall hydrolase qene(cwlJ)which affects the qermination of Bacillus subtilis spores." J.Bacteriol.(印刷中). (1998)

[Publications] 中村幸治: "真正最菌SRP RNAの多機能性" 生化学. 69. 192-196 (1997)

[Publications] Kunio Yamane: "SRP-lkie pariticle and its receptor system of Bacillus subtilis:Identifica-tion and Characterization. In Membrane proteins" Kyushu University Press/S.Karger AG, 10 (1997)

山根國男筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)