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大腸菌化学感覚とレセプターの膜を介したシグナル伝達能の解析

Research Project

Project/Area Number 09780604
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biophysics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

川岸 郁朗  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80234037)

Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords温度 / 感覚 / 細菌 / 受容体 / センサー / 走性 / 分子認識
Research Abstract

大腸菌の「味覚」センサーである化学感覚レセプターについて以下のような知見を得た.
(1) リガンド識別機構の解析.二つのレセプターTarとTsrのキメラの作成および部位特異的変異の導入により,リガンド(アスパラギン酸とセリン)特異性の決定に関わる残基を特定した(投稿準備中).
(2) 抑圧変異を利用した膜貫通領域の解析.Tarの第一膜貫通領域(TMl)内の変異A19Kに対する抑圧変異のうち,第二膜貫通領域(TM2)に起こったものについて解析し,サブユニット間抑圧を示す「クラス1変異」と,示さない「クラス2変異」に分かれることを見出した.さらに詳細な解析の結果,クラス1変異の抑圧機構として,TMl-TM2間の塩橋の形成が示唆された(論文2).これは,シグナル伝達過程における膜貫通領域の動きを知る上で重要な成果である.
(3) 温度受容機構の解析.Tarの温度受容能は,リガンドに適応してメチル化を受けると逆転する.部位特異的変異とメチル化酵素大量発現系を組み合わせた実験から,温度受容能の逆転には,わずか1分子のメチル化で充分であるという驚くべき知見を得た(論文4).また,TM2の変異によって,リガンド非依存的に温度受容能の逆転を引き起こすことも見いだした(論文3).これらは,温度受容機構のみならずシグナル伝達機構そのものを理解する上でも重要な成果である.
(4) ダイマー間のメチル化酵素を介した相互作用の解析.主要なレセプターのC末端にはNWETFという共通配列があり,メチル化酵素CheRが結合することがin vitroで示されている.変異Tarについて解析し,NWETF配列が確かにin vivoでCheR結合部位として働くことを示唆する結果を得た(論文1).このNWETF配列とCheRとの相互作用は適応機構の鍵となるものであり,さらに詳しく解析中である.

Report

(2 results)
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] H.Okumura: "Chemotactic adaptation is altered by changes in the carboxy-terminal sequence conserved among the major methyl-accepting chemoreceptors." J.Bacteriol.180. 1862-1868 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] T.Umemura: "Intersubunit interaction between transmembrane helices of the bacterial aspartate chemoreceptor homodimer." J.Biol.Chem.273. 30110-30115 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] S.Nishiyama: "Inversion of thermosensing property of the bacterial receptor Tar by mutations in the second transmembrane region." J.Mol.Biol.286. 1275-1284 (1999)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] S.Nishiyama: "Conversion of a bacterial warm sensor to a cold sensor by methylation in the presence of an attractant" Mol.Microbiol.32(印刷中). (1999)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] S.Nishiyama: "Thermosensing properties of mutant aspartate receptors with methyl-accepting sites substituted multiply or singly by alanine." J.Bacteriol.179. 6573-6580 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] H.Okumura: "Chemotactic adaptation is altered by changes in the carboxy-terminal sequence conserved among the major methyl-accepting chemoreceptors." J.Bacteriol.180(印刷中). (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

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