2002 Fiscal Year Annual Research Report
胞子形成細菌における発芽カスケード反応の分子論的解析
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13660085
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
牧野 志雄 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80000842)
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| Keywords | 細菌胞子 / 発芽 / コルテックス分解酵素 / 活性化機構 / コルテックス構造 |
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| Research Abstract |
細菌胞子発芽機構の解明に向けて、発芽の主要な生化学的事象である細菌胞子ペプチドグリカン(胞子コルテックス)分解はコルテックス分解酵素の協同的作用によることをC.perfringens胞子の分解酵素SleCおよびSleMにおいて明らかにした。発芽時のコルテックスの分解は、まずSleCが胞子コルテックスの架橋構造を破壊してコルテックス構造の力学的拘束を弛緩し、弛緩したコルテックスをムラミダーゼであるSleMが自身の基質と認識し、コルテックスをムロペプチドまで分解する機構を明らかにした。SleCの胞子内での活性化はプロテアーゼによることを既に明らかにしているが、SleMはSleCによる弛緩したコルテックス構造を基質にすることによってその活性が制御されていることを示した。コルテックス分解時に生じるムロペプチドに解析から、SleCはアミダーゼとトランスグリコシダーゼ活性を有する多機能性酵素であるが、SleCはコルテックス構造を局所的に弛緩するのみで分解物としては遊離させない。SleCの分解時に胞子発芽の巨視的事象である胞子の黒化とDPAの遊離を伴うことも明らかにした。SleCの酵素化学的性質はBacillus属のコルテックス分解酵素SleBと非常に類似しているものの、その活性化機構並びにその構造はSleBとは異なっていた。さらにC.perfringensのコルテックス構造はBacillus属のそれとは異なりアラニン側鎖を持たないこと、架橋度が著しく低いことなども解明し、これまで想定されてきた胞子のコルテックス構造や発芽機構は種普遍的なものではなく種特異性の存在を明らかにした。
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