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2016 Fiscal Year Annual Research Report

A mechanism by which a bacterial outer membrane lipoprotein transmits cell surface stress information to an inner membrane component of a two-component regulatory system

Research Project

Project/Area Number 25440176
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

原 弘志  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00173071)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松岡 聡  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (90509283)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords二成分制御系 / 細胞表層ストレス / 細菌リポタンパク質 / タンンパク質間相互作用 / BiFC
Outline of Annual Research Achievements

Rcs二成分制御系は,細胞質膜(グラム陰性菌内膜)のヒスチジンキナーゼRcsCから細胞質のレスポンスレギュレーターRcsBへのリン酸転移を,内膜のホスフォトランスミッターRcsDが仲介する多成分のリン酸リレー系で,腸内細菌の宿主体外排出時・バイオフィルム形成時などに細胞表層に加わるストレスに応答して活性化される.その活性化に,外膜リポタンパク質RcsF が必須である.また,内膜タンパク質YrfFがRcs系を負に制御している.内膜局在型やペリプラズム遊離型に改変したRcsFが強くRcs系を活性化することを見出しており,内膜のRcs系コンポーネントと容易に相互作用できるようになったためと解釈できる.
RcsC・YrfFのペリプラズム突出領域をMBPと融合させたタンパク質(MBP-RcsCperi・MBP-YrfFperi)を発現させるとペリプラズム遊離型改変RcsFによるRcs系活性化が抑制された.これは,MBP-RcsCperi・MBP-YrfFperiがペリプラズム遊離型改変RcsFに結合して,その働きをtitrate outしたためと考えられる.
蛍光タンパク質を2断片に分割して,それぞれに標的タンパク質を融合させ,標的タンパク質どうしが相互作用すると,蛍光が回復することによって,タンパク質間相互作用を検出するBimolecular Fluorescence Complementation (BiFC)という手法がある.これをRcsFとRcsCperi・YrfFperiに応用し,融合タンパク質にシグナル配列を付加して,ペリプラズムにおけるRcsF-RcsCperi,RcsF-YrfFperiの相互作用を検出した.
Rcs系の活性化にはRcsFからRcsCとYrfFの両方への情報伝達が必要と考えられる.

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Activation without proteolysis of anti-σ factor RsiV of the extracytoplasmic function σ factor σV in a glucolipid-deficient mutant of Bacillus subtilis.2017

    • Author(s)
      Takahiro Seki, Kouji Matsumoto, Satoshi Matsuoka, and Hiroshi Hara
    • Journal Title

      Advances in Microbiology

      Volume: 7 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Septal localization by membrane targeting sequences and a conserved sequence essential for activity at the COOH-terminus of Bacillus subtilis cardiolipin synthase.2016

    • Author(s)
      Jin Kusaka, Satoshi Shuto, Yukiko Imai, Kazuki Ishikawa, Tomo Saito, Kohei Natori, Satoshi Matsuoka, Hiroshi Hara, and Kouji Matsumoto
    • Journal Title

      Research in Microbiology

      Volume: 167 Pages: 202-214

    • DOI

      10.1016/j.resmic.2015.11.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppression of abnormal morphology and extracytoplasmic function sigma activity in Bacillus subtilis ugtP mutant cells by expression of heterologous glucolipid synthases from Acholeplasma laidlawii.2016

    • Author(s)
      Satoshi Matsuoka, Takahiro Seki, Kouji Matsumoto, and Hiroshi Hara
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 80 Pages: 2325-2333

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1217147

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大腸菌Rcsシグナル伝達系活性化におけるRcsFの働き2016

    • Author(s)
      伊沢 朋子,松本 幸次,松岡 聡,原 弘志
    • Organizer
      第15回微生物研究会
    • Place of Presentation
      日本大学生物資源学部湘南キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-05
  • [Presentation] BiFCを用いたペリプラズム領域における大腸菌Rcs系のタンパク質間相互作用解析.2016

    • Author(s)
      佐藤 貴皓,高野 晃,堀 那奈子,松本 幸次,松岡 聡,原 弘志
    • Organizer
      第15回微生物研究会
    • Place of Presentation
      日本大学生物資源学部湘南キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-05
  • [Presentation] 大腸菌Rcsシグナル伝達系におけるRcsFの働き.2016

    • Author(s)
      伊沢 朋子,松本 幸次,松岡 聡,原 弘志
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会遺伝学会大会
    • Place of Presentation
      日本大学国際関係学部(三島)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-10
  • [Presentation] Periplsmic BiFCを用いた大腸菌Rcs系における構成構成要素間の相互作用解析.2016

    • Author(s)
      佐藤 貴皓,高野 晃,松岡 聡,松本 幸次,原 弘志
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会遺伝学会大会
    • Place of Presentation
      日本大学国際関係学部(三島)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-10
  • [Presentation] BiFCを用いたペリプラズムにおけるRcs系のタンパク質間相互作用解析.2016

    • Author(s)
      佐藤 貴皓,高野 晃,松岡 聡,松本 幸次,原 弘志
    • Organizer
      2016年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • Place of Presentation
      KKRホテル熱海
    • Year and Date
      2016-08-29 – 2016-08-30

URL: 

Published: 2018-01-16  

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