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

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12142204
• 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】キメラの解析から,pH刺激の受容にはリンカー領域が,温度刺激の受容には膜貫通領域が関与することを示した(前者は発表済,後者は投稿準備中).これらはシグナル産生・制御機構そのものを解明する上でも重要な知見である.現在,これらの領域について新たな解析を進めている.
【2】走化性レセプターは,HisキナーゼCheAおよびアダプターCheWと複合体を形成し,細胞の極に局在する.これはシグナルの増幅や適応に重要と考えられている.(1)そこで,レセプターと緑色蛍光タンパク質GFPを融合させ,局在化やその制御の機構について解析している.(2)また,S-S架橋を用いた解析により,生体内でレセプターダイマーどうしが相互作用すること,それがシグナル伝達に関与することが示唆された.この成果はシグナル伝達機構の解明へ向けて新しい地平を開くものである.(投稿準備中)
【3】走化性において適応は必須であり,レセプターの可逆的メチル化によって起こる.(1)メチル化酵素CheRとの結合を失ったレセプター変異(NWETF配列内)を抑圧する遺伝子内変異を単離・解析した.(発表済)(2)CheR-GFP融合タンパク質を作製・解析し,CheRはβサブドメインとNWETF配列の結合によって極に局在することを示した.また,機能不明のN末端ドメインについてS-S架橋解析を行い,メチル化部位の認識に関与することを示した.(発表済)(3)脱メチル化酵素CheBとGFPの融合タンパク質も作製した.予備的解析から,CheBの局在機構はCheRとは異なるという興味深い結果を得ている.
【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.CheRのホモログ3種をクローン化し,解析した.その結果,全てがメチル化活性をもつものの,CheR2のみが走化性に必須であることが分かった.しかし,何らかのクロストークの可能性も示唆された

Research Products

• [Publications] Shiomi, D. et al.: "Dual recognition of the bacterial chemoreceptorby chemotaxis-specific domains of the CheR methyltransferase"The Journal of Biological Chemistry. 277・44. 42325-42333 (2002)
• [Publications] Shiomi, D. et al.: "Intragenic suppressors of a mutation in the aspartate chemoreceptor gene that abolishes binding of the receptor to methyltransferase"Microbiology. 148・10. 3265-3275 (2002)