ペリプラズムプロテアーゼBepAによる細菌外膜の品質管理機構

• 研究課題/領域番号: 15K07008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 盛岡大学
• 研究代表者: 成田 新一郎 盛岡大学, 栄養科学部, 教授 (30338751)
• 連携研究者: 秋山 芳展 京都大学・ウイルス, 再生医科学研究所, 教授 (10192460)
• 研究協力者: 大門 康志
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 細胞内タンパク質分解 / 表層ストレス応答 / 細菌細胞表層 / プロテアーゼ / シャペロン / 外膜タンパク質 / ジスルフィド結合 / タンパク質間相互作用

研究成果の概要

大腸菌ペリプラズムに存在するプロテアーゼであるBepAは、外膜タンパク質の膜組込み装置であるBAM複合体と相互作用し、リポ多糖の輸送に関わる外膜タンパク質LptDの生合成と品質管理に働く。本研究課題では、BepAのC末端側に位置するTPRドメインに着目し、このドメインを構成するアミノ酸残基に対して系統的な部位特異的in vivo光架橋解析を行い、BepAとBAM複合体ならびにLptDとの相互作用の様式を解析した。解析結果に基づいた変異解析の結果、TPRドメインはBAM複合体や基質タンパク質との相互作用を担い、BepAの機能発現に必須であることが明らかとなった。

研究成果

• [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)
• [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)
• [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] Bacterial lipoproteins; biogenesis, sorting and quality control. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Narita, Hajime Tokuda
  • 雑誌名: Biochin. Biophys. Acta 巻: S1388-1981(16) ページ: 30323-30327
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細菌外膜の生合成および維持機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 成田新一郎
  • 雑誌名: 生化学 巻: 87 号: 4 ページ: 450-453
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2015.870450
  • NAID: 40020571845
  • ISSN: 0037-1017
  • 年月日: 2015-08-25
• [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
• [雑誌論文] Novel antibacterial targets and compounds revealed by a high throughput cell wall reporter assay (2015)
  • 著者名/発表者名: Asha S. Nayar, Thomas J. Dougherty, Keith E. Ferguson, Brett A. Granger, Lisa McWilliams, Clare Stacey, Lindsey J. Leach, Shin-ichiro Narita, Hajime Tokuda, Alita A. Miller, Dean G. Brown, and Sarah M. McLeod
  • 雑誌名: J. Bacteriol. 巻: 197 号: 10 ページ: 1726-1734
  • DOI: 10.1128/jb.02552-14
  • 査読あり
• [学会発表] 大腸菌のペリプラズムプロテアーゼBepAは、TPR domainを介したタンパク質間相互作用により外膜機能を維持する。 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大門康志、舛井千草、宮﨑亮次、櫻田洋人、田中良樹、鈴木健裕、堂前直、森博幸、塚崎智也、成田新一郎、秋山芳展
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [備考] 研究テーマ
  • URL: https://sites.google.com/site/mununarita/home/yan-jiutema