ヒスチジンキナーゼ共役型受容体を介した環境応答の分子機構

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12142204
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 川岸 郁朗 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80234037)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本間 道夫 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50209342)
• Keywords: 大腸菌 / コレラ菌 / 走化性 / シグナル伝達 / pH / 温度 / 適応 / メチル化

Research Abstract

【1】走化性レセプターは多刺激受容性をもつ.これは,シグナル産生・制御機構と密接に関係しているはずである.
(1)走化性レセプターのうちTarは細胞内pH低下を誘引刺激として認識するが,Tsrは忌避刺激として認識する.キメラレセプターの解析および部位特異的変異導入により,TarのR259残基がpH受容に決定的な役割を果たすことが示唆された.(投稿中)
(2)Tarは温度上昇を誘引刺激,温度低下を忌避刺激として感知するが,Tapは同じ温度変化を全く逆の刺激として感知する.キメラレセプターの解析により,膜外ドメインまたは膜貫通領域が温度受容に重要であることが示唆された.
【2】走化性において適応(一定の刺激が続くと応答しなくなる性質)は必須であり,レセプターの可逆的メチル化によって起こる.
(1)メチル化とリガンド結合能の関係を調べるため,部位特異的SH基蛍光標識を利用した系を開発した.その結果,メチル化によりリガンド結合能はやや低下するが,それだけでは適応を説明できないことがわかった.
(2)メチル化酵素CheRは,レセプターのC末端配列NWETFに結合する.そのWをAに置換するとCheRとの結合が失われる.この変異を抑圧するtar遺伝子内変異を単離し,解析した.(投稿中)
(3)CheRの細胞内局在を調べるため,緑色蛍光タンパク質との融合タンパク質を作製した.その結果,CheRはレセプター依存的に細胞の極付近に局在することが示唆された.
【3】コレラ菌には走化性タンパク質が複数セット,レセプターは40以上存在する.
(1)ヒスチジンキナーゼCheAのホモログ3種のうち,通常の実験条件下ではCheA2のみが走化性に必須であることが示された.
(2)病原性因子発現調節に関わる走化性レセプター様タンパク質TcpIについて解析した結果,走化性レセプターとして機能しうる可能性が示された.