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枯草菌における分泌蛋白質と膜蛋白質の識別と局在化のネットワーク

研究課題

研究課題/領域番号 12460037
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関筑波大学

研究代表者

山根 國男  筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)

研究分担者 中村 幸治  筑波大学, 生物科学系, 助教授 (40212097)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2001年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード枯草菌 / タンパク質分泌装置 / SRP / SecA / 膜タンパク質 / プロテオーム / タンパク質分泌機構 / on membrane digestion法 / PVDFメンフレン / MARDI-TOF MS / 分泌タンパク質 / タンパク質の局在化 / ネットワーク / シグナルペプチド
研究概要

枯草菌における菌体外蛋白質の分泌機構と膜蛋白質の識別・輸送・局在化機構を解析し、細胞内におけるこれら機構の相互作用・ネットワークを明らかにするために以下の研究を行った。
(1)枯草菌蛋白質分泌系で作用するSRPの構成成分と機能分担について:
ヒトSRPの構成成分であるSRP 7S RNAとSRP54蛋白質の枯草菌相同物質としてscRNAおよびFfhを明らかにし、さらにSRP 7S RNAのAluドメインにあたるscRNAドメインIに結合する蛋白質としてヒストン様蛋白質Hbsuを明らかにした。これらの各成分に変異を導入して、前駆体蛋白質の認識・結合への影響を解析し、SRP構成成分の機能の分担を解析した。
(2)SRP受容体FtsYとSRPの蛋白質因子のFthとの相互作用の解析:
FtsYは哺乳類細胞におけるSRP受容体SRαサブユニットの相同因子として見出された。FtsYは蛋白質分泌系で中心的な役割をするSecAとは相互作用できないがFthとは相互作用できることを明らかにした。さらにFthはFtsYが存在しない時は細胞膜に存在するがFtsYを加えると膜から細胞質中に遊離した。これらのことから蛋白質分泌系におけるFtsYの役割を解析した。
(3)枯草菌細胞膜を構成する蛋白質とネットワークの解析:
枯草菌ではゲノム解析の結果推定された4100種類の遺伝子産物のうちの30%以上に当たる約1400種類が膜蛋白質と推定された。実際に細胞膜を調整し、二次元ゲル電気泳動で分離し、MALDITOF MSによって細胞膜蛋白質成分約637種類を同定し、蛋白質分泌機構との関係をSecA条件欠損株を利用して解析し、蛋白質局在化ネットワークを解析した。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] Kumano, miyuki: "Lincomycin-resistant mutations focused at two regions immediately downstream to the -10 of lmr promoter cause overexpression of a putative multidrug efflux pump in Bacilus subtilis mutants."Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 47. 432-435 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe Shouji: "Requirement of mannitol-1-phosphate dehydrogenase (MtlD) for mannitol and glucitol assimilation in Bacillus subtilis : Possible co-operation of mtl and gut operons for glucitol assimilation. Functional genomics of Gram-positive microorganism."J.Bacteriol.. 185. 4916-4824 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, Kazuo: "Essetial Bacillus subtilis genes."Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 100. 4678-4683 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bunai, Keigo: "Proteomic analysis of acrylamide gel separated proteins immobilized on polyvinylidene difluoride membrane following proteolytic digestion in the presence of 80% acetonitrile."proteomics. 3. 1738-1749 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bunai Keigo: "Profiling of comprehensive expression analysis of ABC tansporter solute-binding proteins of Bacillus subtilis membrane based on a proteomic approach."Electrophoresis. 25. 141-155 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haga Keiko: "Effects of essential carbohydrate/aromatic stacking interaction wit Tys100 and Phe259 on substrate binding of cyclodextrin glycosyltransferase from Alkalophilic Bacillus sp.1011"J.Biochem. 134. 881-891 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武内桂吾, 山根國男: "タンパク質の一生"共立出版. 2 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyuki Kumano, Masaya Fujita, Kouji Nakamura, Makiko Murata, Reiko Ohki, Kunio Yamane: "Lincomycin-resistant mutations focused at two regions immediately downstream to the -10 of lmr promoter cause overexpression of a putative multidrug efflux pump in Bacilus subtilis mutants"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 47. 432-435 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kobayashi, S.D.Ehrlich, A.Albertini, 【triple bond】K.Yamane【triple bond】, N.Ogasawara: "Essetial Bacillus subtilis genes"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 100. 4678-4683 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shouji Watanabe, Miyuki Hamano, Hiroshi Kakeshita, Keigo Bunai, Shigeo Tojo, Hirotake Yamaguchi, Yasutaro Fujita, Sui-Lum Wong, Kunio Yamane.: "Mannitol-1-phosphate dehydrogenase (MtlD) is required for mannitol and glucitol assimilation in Bacillus subtilis : Possible co-operation of mtl and gut operons"J.Bacteriol.. 185. 4816-4824 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keigo Bunai, Manabu Nozaki, Miyuki Hamano, Shinya Ogane, Taro Inoue, Tadashi Nemoto, Hiroshi Nakanishi, Kunio Yamane.: "Proteomic analysis of acrylamide gel separated proteins immobilized on Polyvinylidene difluoride membrane following proteolytic digestion in the presence of 80% acetonitrile"Proteomics. 3. 1738-1749 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiko Haga, Ryuta Kanai, Osamu Sakamoto, Masanobu Aoyagi, Kazuaki Harata, Kunio Yamane.: "Effects of essential carbohydrate/aromatic stacking interaction wit Tys100 and Phe259 on substrate binding of cyclodextrin glycanotransferase from Alkalophilic Bacillus sp. 1011"J.Biochem. 134. 881-891 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keigo Bunai, Masanori Ariga, Taro Inoue, Manabu Nozaki, Shinya Ogane, Hiroshi Kakeshita, Tadashi Nemoto, Hiroshi Nakanishi, Kunio Yamane.: "Profiling of comprehensive expression analysis of ABC tansporter solute-binding proteins of Bacillus subtilis membrane based on a proteomic approach"Electrophoresis. 25. 141-155 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumano, Miyuki: "Lincomycin-resistant mutations focused at two regions immediately downstream to the -10 of lmr promoter cause overexpression of a putative multidrug efflux pump in Bacilus subtilis mutants"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 47. 432-435 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe Shouji: "Requirement of mannitol-1-phosphate dehydrogenase (MtlD) for mannitol and glucitol assimilation in Bacillus subtilis : Possible co-operation of mtl and gut operons for glucitol assimilation. Functional genomics of Gram-positive microorganism"J.Bacteriol.. 185. 4816-4824 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, Kazuo: "Essetial Bacillus subtilis genes"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 4678-4683 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Bunai Keigo: "Proteomic analysis of acrylamide gel separated proteins immobilized on polyvinylidene difuloride membrane following proteolytic digestion in the presence of 80% acetonitrile"Proteomics. 3. 1738-1749 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Bunai Keigo: "Profiling of comprehensive expression analysis of ABC transporter solute-binding proteins of Bacillus subtilis membrane based on a proteomic approach"Electrophoresis. 25. 141-155 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Haga Keiko: "Effects of essential carbohydrate/aromatic stacking interaction wit Tys100 and Phe259 on substrate binding of cyclodextrin glycanotransferase from Alkalophilic Bacillus sp.1011"J.Biochem.. 134. 881-891 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ando: "Expression of a small RNA, BS203 RNA, from the yocI -yocJ intergenic region of Bacillus subtilis genome"FEMS Microbiol. Lett.. 207. 29-33 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hosoya: "Identification and characterization of the Bacillus subtilis D-glucarate/ galactarate utilization operon ycbCDEFGHJ"FEMS Microbiol. Lett.. 210. 193-199 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Suzuma: "Identification and characterization of novel small RNAs in aspS-YrvM intergenic region of Bacillus subtilis"Microbiology. 148. 2591-2598 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kumano: "Linocomycin-resistant mutations focused at two regions immediately downstream to the -10 of lmr promoter cauae overexpresion of a putative multidrug efflux pumpin Bacilus subtilis mutants"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 47. 432-435 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Murata: "Multidrug resistant phenotype of Bacillus subtilis spontaneous mutants isolated in the presence of puromycin and lincomycin"Can. J. Microbiol.. 49. 1-7 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Bunai: "Proteomic analysis of acrylamide gel separated proteins immobilized on polyvinylidene difluoride membrane following proteolytic digestion in the presence of 80% acetonitrile"Proteomics. 3-9(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山根國男: "ポストシークエンスタンパク質実験法"東京化学同人. 22 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kakeshita: "Effect of Depletion of FtsY on spore morphology and the protein composition of the spore coat layer Bacillus subtilis"FEMS Microbiol. Lett.. 195. 41-46 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ryuta Kanai: "Crystal strucure of cyclodextrin glucanotransferase from an alkalophilic Bacillus sp.1011 complexed with 1-deoxinojirimycin at 2.0Å resolution"J.Biochemistry. 129. 593-598 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kouji Nakamura: "Minimal functional structure of Eschericia coli 4.5S RNA required for binding EF-G"J.Biol.Chem.. 276. 22844-22849 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinari Ando: "Expression of a small RNA,BS203 RNA,from the yocI-yocJ intergenic region of Bacillus subutilis genome"FEMS Microbiol.Lett.. 197(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山根國男: "分子シャペロンによる細胞機能制御"シュプリンガーフェアラーク東京株式会社. 2 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Isao Hirose: "Proteome analysis of Bacillus subtilis extracellular proteins : a two-dimensional protein electrophorotic study."Microbiology. 146. 65-75 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ishii: "Crystalstructure of asparagine 233-replaced cyclodextrin gluanotrans-frage from an alkalophilic Bacilius sp.11011 determined at 1.9A resolution."J.Mol.Recog.. 13. 35-43 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ishii: "Crystal structure of alkalophilic asparagine 233-replaced cyclodexrin glucano-transferase complexed with an inhibitor,acarbose, at 2.0 A resolution"J.Biochem.. 127. 383-391 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山根國男: "枯草菌における有用菌体外酵素の生産制御・分泌経路およびゲノムの解析と応用。"日本農芸化学会誌. 74. 871-883 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kakeshita: "Expression of the FtsY gene, encoding a homologue of the 〆-subunit of mammalian signal recognition particle receptor, is controlled by different promoters in vegetative and sporulating cells of Bacillus subtilis."Microbiology. 146. 2595-263 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kakeshita: "Effect of Depletion of FtsY on spore morphology and the protein composition of the spore coat layer in Bacillus subtilis."FEMS Microbiol.Lett.. 195. 41-46 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中山建男: "枯草菌プロテオーム解析。実験医学別冊。ポストゲノム時代の実験講座2、プロテオーム解析法。磯辺俊明,高橋信弘編"羊士社. 5 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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