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2014 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

Research Project

Project/Area Number 24370054
Research InstitutionKyoto 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 / 膜プロテアーゼ / 膜内タンパク質切断 / 表層ストレス応答 / 基質探索 / S2Pプロテアーゼ
Outline of Annual Research Achievements

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。当初はRsePの生理的基質としてRseAのみが知られていたが、我々は分泌タンパク質のシグナルペプチドがRsePにより切断されることを見いだした。シグナルペプチドは分泌タンパク質の膜透過に伴って切断されて、30残基程度のType II 型(Nin-Cout) 膜タンパク質として膜に残り、RsePによる切断を受ける。
細菌染色体には50残基以下程度の小さな膜タンパク質が多数コードされていることが最近明らかになった。我々は、これら低分子膜タンパク質(Small membrane protein; SMP)が、シグナルペプチドとよく似た構造を持つことから、RsePの基質になる可能性を考え検討した。SMP遺伝子をクローニングし、N末端側に目印としてHA-MBPドメインを融合させた派生体をコードするプラスミドを作成した。これを用いたHA-MBP融合型SMPを野生株並びにrseP欠損株で発現して、RseP依存的な切断の有無を調べた。その結果、抗生物質耐性に関わるBlやProgrammed cell deathに関わるトキシンHok等複数のSMPが、RseP依存的に切断を受けることを見出し。このことから、SMPの中にはRsePの基質が存在することが示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [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

      http://dx.doi.org/10.1016/j.str.2013.12.003

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Expression and purification of integral membrane metallopeptidase HtpX2014

    • Author(s)
      Arolas, J. L., García-Castellanos, R., Goulas, T., Akiyama, Y. and Gomis-Rüth, F. X.
    • Journal Title

      Protein Expr. Purif.

      Volume: 99C Pages: 113-118

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.pep.2014.04.008

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細菌表層ストレス応答制御に関わる膜内切断プロテアーゼRsePのタンデムPDZドメインによる切断基質選別機構の解析2014

    • Author(s)
      檜作洋平、小田 隆、田畑早苗、川上-田村恵子、大井里香、佐藤 衛、高木淳一、禾 晃和、秋山芳展
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [Presentation] Substrate discrimination by size-exclusion in the intramembrane protease RseP2014

    • Author(s)
      13.Hizukuri, Y., Oda, T., Tabata, S., Tamura-Kawakami, K., Oi, R., Sato, M., Takagi, J., Akiyama, Y., and Nogi, T.
    • Organizer
      IUCr 2014 - 23rd Congress and General Assembly
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2014-08-05 – 2014-08-12
  • [Remarks] 京都大学ウイルス研究所・がん遺伝子分野

    • URL

      http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/akiyama/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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