1999 Fiscal Year Annual Research Report

枯草菌蛋白質分泌系で作用するSRP様粒子のシャペロンとしての機能解析

Research Project

Project/Area Number	11153202
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	山根國男筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)
Keywords	Bacillus subtilis(枯草菌) / タンパク質分泌機構 / シグナル認識粒子SRP / シャペロン / scRNA / Ffh / HBsu
Research Abstract	枯草菌におけるα-アミラーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼなどの有用酵素類を大量に分泌生産する経路でSRP様粒子がシャペロンとして働いていることを分子生物学的に明らかにするために、SRP様粒子の構造と機能を解析した。これまでSRPはヒトやイヌの細胞で主に研究されてきた。ヒトSRPは1分子RNA(SRP 7S RNA)と6種類の蛋白質から構成される。枯草菌におけるsmall cytoplasmic RNA(scRNA、271塩基)は、SRP 7S RNA(300塩基)の相同物質であり、二次構造上類似している。一方大腸菌においておよびSRP 7S RNAの相同物質として4.5S RNA(114塩基)が検出されているが、分子量は約1/3であり、SRP 7S RNAの一部分と構造上類似している。枯草菌のscRNAはドメインI、II、IVより構成され、ヒトSRP 7S RNA(ドメインI〜IVで構成される)に比べてドメインIIIが欠損している。ドメインIVは全ての生物に共通しており、機能的に必須のものを予想される。一方、ドメインIはヒト、枯草菌には共通であるが大腸菌4.5S RNAには含まれず、その機能が注目される。枯草菌scRNAのうち、ドメインIを欠損させると耐性胞子が形成されなくなる。ドメインIVに結合しているFfhは分泌蛋白質前駆体を認識して結合し、シャペロンとして機能していることが予想され、Ffhを加えるとSecAと前駆体蛋白質の結合が増大することを明らかにした。しかるに前駆体蛋白質はSRP中のFfhに第一段階で結合し、Ffh-前駆体蛋白質-SecAの三者複合体を形成し、SecAによって膜通過され、分泌されると予想された。

Research Products

(13 results)

All Other

All Publications (13 results)

[Publications] Kouji Nakamura: "Depletion of Escherichia coli 4.5s RNA leads to an increase in the amount of protein elong ation factor EF-Gassociated with ribosomes."Eur.J.Biochemistry. 259. 543-550 (1999)
[Publications] Keigo Bunai: "Enhancing effect of Bacillus subtilis Ffh, a homologue of SRP54 of mammalian signal peptide recognition particle, on the binding of SecA to presecretory proteins in vitro."J.Biochemistry. 125. 151-159 (1999)
[Publications] Kouji Nakamura: "Bacillus subtilis histome-like protein,HBsu,is an integral component of an SRP-like particle that can bind to the Alu-domain of small cytoplasmic RNA."J.Biol.Chem.. 274. 13569-13576 (1999)
[Publications] Takao Yamazaki: "Depletion of Bacillus subtilis histone-like protein,HBsu causes defective protein tranalocation and induces upregulation of small cytoplasmic RNA."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 258. 211-214 (1999)
[Publications] Satoru Suzuma: "Analysis of binding affinity of Escherichia coli 5.5s RNA to Ffh and DR-G."FEMS Microbiol.Lett.. 180. 271-277 (1999)
[Publications] Isao Hirose: "Proteome analysis of Bacillus subtilis extracellular proteins: a two-demensional protein electrophoretic study."Microbiology. 146. 65-75 (2000)
[Publications] N.Ishii: "Crystal atructure of asparagine 233-replaced cyclodextrin glucano-transferase from an alkalophilic Bacillus sp.#1011 determined at 1.9A resolution."J.Mol.Recog.. (in press). (1999)
[Publications] N.Ishii: "Crystal structure of alkalophilic As[aragine 233-replaced cyclodexrin glucanotransferase complexed with an inhibitor,acarbose,at 2.0 A resolution."J.Biochem.. (in press). (2000)
[Publications] 山根國男: "21世紀は生物の時代!?"化学と生物. 37. 353-353 (1999)
[Publications] 小笠原直毅: "枯草菌ゲノムと遺伝子の特長。"蛋白質核酸酵素. 44. 1449-1459 (1999)
[Publications] 小倉光雄: "枯草菌におけるシグンル伝達、形質転換、蛋白質分泌。"蛋白質核酸酵素. 44. 1467-1474 (1999)
[Publications] 山根國男: "枯草菌におけるポストゲノム研究:シャペロンと分泌蛋白質。"Chaperon News Letter,6巻、. (印刷中). (2000)
[Publications] Kunio Yamane: "Proteome analysis of extracellular proteins of Bacillus subtilis using secA and ffh conditional mutants. In"Functional analysis of Bcterial genes:a practical manual.ed by W.Schumann et al."John Wiley & Sons,Ltd.in press.. (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

枯草菌蛋白質分泌系で作用するSRP様粒子のシャペロンとしての機能解析

Principal Investigator

山根 國男 筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)

Research Products

[Publications] Kouji Nakamura: "Depletion of Escherichia coli 4.5s RNA leads to an increase in the amount of protein elong ation factor EF-Gassociated with ribosomes."Eur.J.Biochemistry. 259. 543-550 (1999)

[Publications] Keigo Bunai: "Enhancing effect of Bacillus subtilis Ffh, a homologue of SRP54 of mammalian signal peptide recognition particle, on the binding of SecA to presecretory proteins in vitro."J.Biochemistry. 125. 151-159 (1999)

[Publications] Kouji Nakamura: "Bacillus subtilis histome-like protein,HBsu,is an integral component of an SRP-like particle that can bind to the Alu-domain of small cytoplasmic RNA."J.Biol.Chem.. 274. 13569-13576 (1999)

[Publications] Takao Yamazaki: "Depletion of Bacillus subtilis histone-like protein,HBsu causes defective protein tranalocation and induces upregulation of small cytoplasmic RNA."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 258. 211-214 (1999)

[Publications] Satoru Suzuma: "Analysis of binding affinity of Escherichia coli 5.5s RNA to Ffh and DR-G."FEMS Microbiol.Lett.. 180. 271-277 (1999)

[Publications] Isao Hirose: "Proteome analysis of Bacillus subtilis extracellular proteins: a two-demensional protein electrophoretic study."Microbiology. 146. 65-75 (2000)

[Publications] N.Ishii: "Crystal atructure of asparagine 233-replaced cyclodextrin glucano-transferase from an alkalophilic Bacillus sp.#1011 determined at 1.9A resolution."J.Mol.Recog.. (in press). (1999)

[Publications] N.Ishii: "Crystal structure of alkalophilic As[aragine 233-replaced cyclodexrin glucanotransferase complexed with an inhibitor,acarbose,at 2.0 A resolution."J.Biochem.. (in press). (2000)

[Publications] 山根國男: "21世紀は生物の時代!?"化学と生物. 37. 353-353 (1999)

[Publications] 小笠原直毅: "枯草菌ゲノムと遺伝子の特長。"蛋白質核酸酵素. 44. 1449-1459 (1999)

[Publications] 小倉光雄: "枯草菌におけるシグンル伝達、形質転換、蛋白質分泌。"蛋白質核酸酵素. 44. 1467-1474 (1999)

[Publications] 山根國男: "枯草菌におけるポストゲノム研究:シャペロンと分泌蛋白質。"Chaperon News Letter,6巻、. (印刷中). (2000)

[Publications] Kunio Yamane: "Proteome analysis of extracellular proteins of Bacillus subtilis using secA and ffh conditional mutants. In"Functional analysis of Bcterial genes:a practical manual.ed by W.Schumann et al."John Wiley & Sons,Ltd.in press.. (2000)

山根國男筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)