大腸菌細胞表層におけるリポ蛋白質ネットワークの解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13206014
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松山 伸一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (50183108)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳田 元 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (40125943)
• Keywords: 大腸菌 / リポ蛋白質 / 細胞表層 / 外膜 / タンパク質輸送 / 網羅的解析

Research Abstract

本研究課題は、細菌細胞の生命現象の総合的理解の一環として、大腸菌の全リポ蛋白質の網羅的機能解析を通して、個々のリポ蛋白質の機能とそれらが形成する細胞表層における機能的ネットワークを明らかにすることを目的に行われた。
本研究により新たに同定された64のリポ蛋白質遺伝子を含む90のリポ蛋白質遺伝子の欠失変異株を構築し、詳細に解析した結果、低浸透圧下で温度感受性の生育を示す株(ΔrlpA、ΔycfM、Δb2085)、定常期に溶菌する株(Δb2512)、形態異常を示す株(ΔrlpA、ΔyohD、Δb2085)、薬剤感受性を示す株(Δb2512、ΔycfM)などが多数得られ、機能解析の手がかりをつかんだ。金属アフィニティクロマトグラフィーを用いて、His-tagが付加されたリポ蛋白質と相互作用する細胞表層蛋白質を多数同定し、リポ蛋白質ネットワーク構築の基礎を築いた。さらに、リポ蛋白質の局在化に関与する外膜リポ蛋白質LolBのX線結晶構造解析に成功し、LolBの3次構造を決定し、その機能を原子レベルで解析できる道を開いた。
11組の相同的なリポ蛋白質遺伝子の二重変異株を作成したが、表現型を全く示さなかった。表現型が得られない約60の欠失変異株の機能解析と、過剰発現できないリポ蛋白質の相互作用解析が今後の重要課題である。

Research Products

• [Publications] Tanaka, K.: "Deletion of lolB encoding an outer membrane lipoprotein is lethal for Escherichia coli and causes the accumulation of lipoprotein localization intermediates in the periplasm"Journal of Bacteriology. 183. 6538-6542 (2001)
• [Publications] Miyamoto, A.: "Mutant of LolA, a lipoprotein-specific molecular chaperone of Escherichia coli, defective in the transfer of lipoproteins to LolB"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 287. 1125-1128 (2001)
• [Publications] Terada, M.: "Lipoprotein-sorting signals evaluated as the LolA-dependent release of lipoproteins from the cytoplasmic membrane of Escherichia coli"Journal of Biological Chemistry. 276. 47690-47694 (2001)
• [Publications] Narita, S.: "Disruption of lolCDE encoding an ATP-binding cassette transporter is lethal for Escherichia coli and prevents the release of lipoproteins from the inner membrane"Journal of Bacteriology. 184. 1417-1422 (2002)
• [Publications] 徳田 元: "脂質で修飾された蛋白質を膜から遊離させるABCトランスポーター"蛋白質・核酸・酵素. 46. 1221-1227 (2001)