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2010 Fiscal Year Annual Research Report

大腸菌ペリプラズムにおけるタンパク質ジスルフィド結合形成機構の解析

Research Project

Project/Area Number 21580092
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

門倉 広  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 研究員 (70224558)

Keywords微生物機能 / ジスルフィド / 立体構造形成 / 分泌 / DsbA
Research Abstract

ジスルフィド結合の形成は、産業上有用なタンパク質を含む、多くの分泌タンパク質が正しい立体構造を形成する上で必須のステップである。その理解に向けて平成22年度は以下の解析を行った。
1.本研究では、これまでに、大腸菌分泌タンパク質PhoA(2個のジスルフィド結合をもつ)のC末側のジスルフィド結合を形成する際に生じる中間体(酵素・基質複合体)を検出しその解析から多くの知見を得た(前年度、Cell誌に発表)。しかし、タンパク質の個々のジスルフィド結合によっては、その形成過程で生じるはずの中間体の寿命が非常に短くその検出が困難なため研究を進める上での障害になっていた。そこで、今年度、実験手法の改善を進めた結果、これまで検出できなかったいくつかの短寿命の中間体を生体内において新たに検出することに成功した。このような技術的なブレークスルーによって初めて私はPhoAのN末側のジスルフィド結合が形成される際の中間体を検出することに成功した。
2.Imp(LptD)は大腸菌外膜に局在するβ-バレル型のタンパク質であり分子内に2組のジスルフィド結合をもつ。しかし、Impのもつ、2組のジスルフィド結合が、どのような仕組みで形成されるかは未だ不明である。今年度は、上記と同様の方法により、Impにおけるジスルフィド結合形成の中間体と考えられる分子を生体内で検出することに成功した。今後は、この分子の構造と挙動を詳細に解析し、その形成機構を調べていく予定である。
3.大腸菌の内膜にはシステインのシャトルシステムが存在すること、および、このシステムがジスルフィド結合形成促進酵素DsbAの活性化状態に影響を及ぼしうることを世界で初めて発見しその内容を論文にまとめ、JBC誌に報告した。

  • Research Products

    (5 results)

All 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 分泌タンパク質にジスルフィド結合を形成する仕組み:ジスルフィド結合形成反応中間体の検出2010

    • Author(s)
      門倉 広
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 48 Pages: 695-705

  • [Journal Article] Mechanisms of oxidative protein folding in the bacterial cell envelope2010

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

      Antioxid.Redox Signal.

      Volume: 13 Pages: 1231-1246

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The L-cysteine/L-cystine shuttle system provides reducing equivalents to the periplasm in Escherichia coli2010

    • Author(s)
      Ohtsu, I.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem.

      Volume: 285 Pages: 17479-17487

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mechanisms of oxidative protein folding in vivo : Novel features revealed by the analysis of disulfide-linked enzyme-substrate complexes2010

    • Author(s)
      Kadokura, H.
    • Organizer
      第3回タンパク質社会の国際会議
    • Place of Presentation
      ホテル日航奈良(国際会議招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 生体内で分泌蛋白質にジスルフィド結合を形成する仕組み:ジスルフィド結合形成反応中間体の検出およびその解析2010

    • Author(s)
      門倉広
    • Organizer
      第10回日本蛋白質学会大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-16

URL: 

Published: 2013-06-26  

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