2013 Fiscal Year Annual Research Report
膜内タンパク質切断による新規な細胞機能調節機構の研究
| Project/Area Number |
24370054
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
秋山 芳展 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (10192460)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 博幸 京都大学, ウイルス研究所, 准教授 (10243271)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 大腸菌 / 膜内タンパク質切断 / 表層ストレス応答 / S2Pプロテアーゼ / PDZドメイン |
|---|
| Research Abstract |
大腸菌σE経路表層ストレス応答では、膜プロテアーゼDegSとRsePが膜貫通型anti-σEタンパク質RseAを連続的に切断することで、ストレス応答転写因子σEを活性化させる。2段階目の切断を担うRsePは、S2Pファミリー膜内切断プロテアーゼである。通常RsePは、DegSによって切断された「RseA分解中間体」のみを切断する。この制御はストレスに応答したσEの活性化に重要であり。RsePのペリプラズム領域上にある2つのPDZドメイン（PDZ-N, PDZ-C）が関わる。
Shiらのグループは、DegS切断により新たに生じたRseAのC末端残基を、RseP PDZ-Cが認識・結合することが、RsePによるRseA切断に必要であるとする、2段階切断機構のモデルを提唱した。しかしながら、我々は、in vivoではPDZドメインによるRseA分解中間体C末端残基の認識は、RsePによる切断に主要な役割を果たしていないことを示した。
我々は好熱菌Aquifex aeolicusのRsePホモログのPDZ-N/Cドメイン（PDZタンデム）の結晶構造解析を行い、2つのPDZドメインがそれぞれの推定リガンド結合領域を向かい合わせて、膜表面側に向いた一つのポケットを構成することを明らかにした。また、PDZタンデムの欠失により、大腸菌RsePが全長RseAを切断するようになることなどを見出した。我々はこれらの結果から、PDZタンデムが膜表面においてゲート様の構造を形成し、DegSによって切断されたRseAのペリプラズム領域のサイズを感知して膜貫通領域の活性部位へ取り込むような、サイズ排除フィルターとして機能すると考えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RsePのPDZタンデムの構造を決定し、生細胞内の解析も併せて新たなPDZドメインの作用モデルを提唱した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り、RseP の新たな基質を同定し、その切断の機構や意義を解明することをめざす。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
PDZドメイン解析は予定い通り進展したが、平行して開始していた新規基質同定とその切断機構解析が、担当大学院生の事情等により予想より進行が遅れた。このため、それらに使用を想定していた研究費を次年度に繰り越して使用する事を希望する。
上記のように、次年度は新規基質同定とその切断機構解析を集中して行うために、繰り越した研究費は主として消耗品（培地、オリゴDNA合成、DNA sequencer消耗品、plasmid 調整キット、イムノブロッティング試薬、酵素類 等）の購入及び研究成果の公表費用に充てる。
|
-
[Journal Article] A structure-based model of substrate discrimination by a non-canonical PDZ tandem in the intramembrane-cleaving protease RseP2014
Author(s)
Hizukuri, Y., Oda, T., Tabata, S., Tamura-Kawakami, K., Oi, R., Sato, M., Takagi, J., Akiyama, Y., and Nogi, T.
-
Journal Title
Structure
Volume: 22
Pages: 326-336
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
-
