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2007 Fiscal Year Annual Research Report

細菌リボ蛋白質を選別し膜局在化を司るシステムの分子メカニズム

Research Project

Project/Area Number 19380046
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

徳田 元  The University of Tokyo, 分子細胞生物学研究所, 教授 (40125943)

Keywordsリポ蛋白質 / 選別シグナル / 大腸菌 / 分子シャペロン / ABCトランスポーター
Research Abstract

LolCDE複合体は,基質結合型として精製できる唯一のABCトランスポーターである。基質結合型LolCDEを用い,シングルサイクルのリポ蛋白質受け渡し反応を解析する実験系を確立した。反応機序は,(1)リポ蛋白質がLolCDEに結合し,ATPに対する親和性が上昇する。(2)ATPの結合でリポ蛋白質との疎水的結合が弱くなる。(3)ATPが加水分解され,LolAに依存してリポ蛋白質が細胞質膜から遊離し,LolAと結合する。(4)ADPと無機リン酸が解離し,次の反応サイクルが起きる。なお,バナジン酸はシングルサイクルの反応を阻害しないことから,バナジン酸存在下でもATPの加水分解エネルギーはLolCDEに保存されLolAに依存してリポ蛋白質は遊離すると考えられる。
LolAからLolBにリポ蛋白質が受け渡される反応の詳細を,BIA coreを用いた表面プラズモン共鳴法によって解析する実験系を構築した。その結果,LolAはリポ蛋白質を結合することにより,LolBとの親和性が大幅に上昇することを明らかにした。
緑膿菌におけるリポ蛋白質の外膜輸送は,大腸菌と同様5種類のLol因子からなるLolシステムが司っていることを明らかにした。緑膿菌でも大腸菌と同様+2位のAspは内膜シグナルとして働くこと,一方,大部分の内膜リポ蛋白質は+3,+4位のアミノ酸残基がシグナルとなっていることを明らかにした。

  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] A new screening method to identify inhibitors of Lol(localization of lipoproteins)system,anovel antibacterial target2007

    • Author(s)
      Ito, H.
    • Journal Title

      Microbiol.Immunol 51

      Pages: 263-270

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amino acids at positions 3 and 4 determine the membrane specificity of Pseudomonas aeruginosa lipoproteins2007

    • Author(s)
      Narita, S.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem 282

      Pages: 13372-13378

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of the Pseudomonas aeruginosa Lol system as a lipoprotein sorting mechanism2007

    • Author(s)
      Tanaka, S.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem 282

      Pages: 13379-13384

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diverse effects of phospholipids on lipoprotei sorting and ATP hydrolysis by the ABC transporter LolCDE complex2007

    • Author(s)
      Miyamoto, S.
    • Journal Title

      Biochim.Biophys.Acta 1768

      Pages: 1848-1854

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complete reconstitution of an ATP-binding cassette transporter LolCDE complex from separately isolated subunits2007

    • Author(s)
      Karlamaru, K.
    • Journal Title

      FEBS J 274

      Pages: 3034-3043

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The function of the ABC transporter LolCDE in protein transport to the outer membrane of E.coli2007

    • Author(s)
      Narita, S.
    • Journal Title

      The Enzymes 25

      Pages: 149-172

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural studies of the Cpx pathway activator NlpE on the outer membrane of Escherichia coli2007

    • Author(s)
      Hirano, Y.
    • Journal Title

      Structure 15

      Pages: 963-976

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Backbone resonance assignment for the outer membrane lipoprotein receptor LolB from Escherichia coli2007

    • Author(s)
      Nakada, S.
    • Journal Title

      Biomol.NMR Assign 1

      Pages: 121-123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Topology inversion of SecG is essential for the cytosolic SecA-dependent stimulation of protein translocation2007

    • Author(s)
      Sugai, R.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem 282

      Pages: 29540-29548

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large-scale preparation of the homogeneous LolA-lipoprotein complex and efficient in vitro transfer of lipoproteins to the outer membrane in a LolB-deperldent manner2007

    • Author(s)
      Watanabe, S.
    • Journal Title

      Protein Sci 16

      Pages: 2741-2749

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 部位特異的光架橋法によるLolA-LolB間相互作用のin vivo解析2008

    • Author(s)
      奥田 傑
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名城大学(名古屋)
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] 細菌リポタンパク質の選別と外膜局在化機構2008

    • Author(s)
      徳田 元
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2008-03-24
  • [Presentation] Molecular events involved in a single cycle of ligand transfer from an ATP-binding cassette transporter LolCDE to a molecular chaperone LoIA.2008

    • Author(s)
      Tokuda, H.
    • Organizer
      2nd FEBS Special Meeting"ATP-Binding Cassete Proteins"
    • Place of Presentation
      Hotel Crauer Bar(Innsbruck,Austria)
    • Year and Date
      2008-03-02
  • [Presentation] Sorting of lipoproteins to the outer membrane of gram-negative bacteria.2007

    • Author(s)
      福岡国際会議場, 福岡
    • Organizer
      007 ASBMB Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Washington DC Convention Center(USA)
    • Year and Date
      2007-04-29

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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