膜内切断プロテアーゼRsePの選択的基質切断機構と新規細胞機能

• 研究課題/領域番号: 15H04350
• 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: 機能生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 秋山 芳展 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (10192460)
• 研究分担者: 森 博幸 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (10243271)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 生体膜 / プロテアーゼ / 膜内切断 / 表層ストレス応答 / 膜タンパク質 / S2P / 細菌 / ストレス応答 / 膜プロテアーゼ / 大腸菌 / 構造生物学

研究成果の概要

大腸菌RsePは、S2Pファミリーに属する膜内切断プロテアーゼであり、大腸菌σE経路表層ストレス応答における膜越えたシグナル伝達やシグナルペプチドの分解除去等により、細胞表層機能の維持に必須の役割を果たす。本研究では、細胞質側に存在するMRE β-loop領域とC1N領域が基質と直接相互作用し、ペリプラズム側にPDZドメインによるサイズ排除フィルターとともに選択的な基質認識に重要な働きを素子とを明らかにした

研究成果

• [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)
• [雑誌論文] A new photo-cross-linking approach for analysis of protein dynamics in vivo. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, R., Myogo, N., Mori, H. and Akiyama, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 293 号: 2 ページ: 677-686
  • DOI: 10.1074/jbc.m117.817270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of a conserved GFG motif region in substrate binding by RseP, an Escherichia coli S2P protease (2017)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K., Hiuzkuri, Y. and Akiyama, Y.
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 737-751
  • DOI: 10.1111/mmi.13659
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BepA mediates productive transfer of substrate proteins to the β-barrel assembly machinery (BAM) complex. (2017)
  • 著者名/発表者名: Daimon, Y., Masui, C., Tanaka, Y., Shiota, T., Suzuki, T., Miyazaki, R., Sakurada, H., Lithgow, T., Dohmae, N., Mori, H., Tsukazaki, T., Narita, S. and Akiyama, Y.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 巻: 106 号: 5 ページ: 760-776
  • DOI: 10.1111/mmi.13844
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Biochemical Characterization of Function and Structure of RseP, an Escherichia coli S2P Protease (2017)
  • 著者名/発表者名: Hizukuri, Y. , Akiyama, K. and Akiyama, Y.
  • 雑誌名: Methods in Enzymology 巻: 584 ページ: 1-33
  • DOI: 10.1016/bs.mie.2016.09.044
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel SRP recognition sequence in the homeostatic control region od heat shock transcription factor sigma 32 (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, R., Yura, T., Suzuki, T. Dohmae, N., Mori, H. and Akiyama, Y.
  • 雑誌名: Scientfic reports 巻: 6 号: 1 ページ: 24147-24147
  • DOI: 10.1038/srep24147
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of the membrane-reentrant β-hairpin-like loop of RseP protease in selective substrate cleavage (2015)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Akiyama, Shinya Mizuno, Yohei Hizukuri, Hiroyuki Mori, Terukazu Nogi, Yoshinori Akiyama
  • 雑誌名: eLife 巻: 4
  • DOI: 10.7554/elife.08928
  • NAID: 120005712942
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nascent chain-monitored remodeling of the Sec machinery for salinity adaptation of marine bacteria (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii, E., Chiba, S., Hashimoto, N., Kojima, S., Homma, M., Ito, K., Akiyama, Y. and Mori, H.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 112 号: 40
  • DOI: 10.1073/pnas.1513001112
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Activation of toxin-antitoxin system toxins suppresses lethality caused by the loss of σE in Escherichia coli. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Daimon, Shin-ichiro Narita, Yoshinori Akiyama
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 197 号: 14 ページ: 2316-2324
  • DOI: 10.1128/jb.00079-15
  • 査読あり
• [学会発表] 大腸菌 S2P ファミリープロテアーゼ RseP の機能未知 PCT 領域の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三宅拓也、檜作洋平、秋山芳展
  • 学会等名: 第14回21世紀大腸菌研究会
• [学会発表] Component of the Bacterial Flagellar Type III Secretion System Receives Proteolysis by a Rhomboid Family Protease in the Membrane. (2017)
  • 著者名/発表者名: 16.Hizukuri, Y., Suzuki, T., Terushima, K., Dohmae, N. and Akiyama, Y.
  • 学会等名: International Symposium ‘Harmonized supramolecular motility machinery and its diversity’
  • 国際学会
• [学会発表] 細菌の表層ストレス応答に関わる膜内切断プロテアーゼ RsePの新規機能調節領域の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 29.三宅拓也、檜作洋平、秋山芳展
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] Regulation of E. coli heat shock response regulator σ32 via SRP protein targeting pathway. (2016)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, Y.
  • 学会等名: 23rd East Asia Joint Symposium/15th Cross-Strait Symposium on Biochemical Research/ 13th Symposium of the Frontiers of Biomedical Sciences
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2016-10-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 細菌RhomboidプロテアーゼGlpGの生理的切断基質の探索及びべん毛III型分泌装置との関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 檜作洋平、照島功祐、秋山芳展
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: senndai
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] S2Pファミリー膜内切断プロテアーゼRsePの膜内挿入ループ領域を介した基質選別 (2015)
  • 著者名/発表者名: 23.秋山光市郎、水野慎也、檜作洋平、森 博幸、禾 晃和、秋山芳展
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会大会・第88回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Analysis of the conserved membrane-reentrant loop of RseP, an intramembrane-cleaving protease. (2015)
  • 著者名/発表者名: 19.Akiyama, K., Mizuno, S., Hizukuri, Y., Mori, H., Nogi, T., Akiyama, Y.
  • 学会等名: The 22nd East Asia Joint Symposium on Biomedical Research
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2015-11-11
  • 国際学会