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EMMアセンブリーアッセイによる大腸菌βバレル型膜タンパク質の膜挿入機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18H06052
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
審査区分 0701:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関宮崎大学

研究代表者

塩田 拓也  宮崎大学, テニュアトラック推進機構, 准教授 (20819304)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードBAM複合体 / βバレル型膜タンパク質 / 阻害剤探索 / 大腸菌 / タンパク質輸送 / EMMアセンブリーアッセイ
研究実績の概要

大腸菌等のグラム陰性菌外膜にはβバレル型膜タンパク質が存在し、これらは生育、感染および、毒物の排出等、重要な役割を担う。βバレル型膜タンパク質の外膜への正しい立体構造を伴った組込みは、BAM複合体と呼ばれるタンパク質複合体によって行われる。BAM複合体はBamA, B, C, D, Eの5つのタンパク質から構成されており、近年その立体構造が解かれたが、各サブユニットの役割等は不明なままである。本研究では、研究者が独自に開発したin vitro再構築実験系、EMMアセンブリーアッセイを用いて、各サブユニットの役割の決定を通して、BAM複合体の分子機構の解明を目指す。
これまでに、EMMアセンブリーアッセイによる解析から、BamCはBAM複合体から基質タンパク質を送り出す役割を担っていることを明らかにした。報告されているBAM複合体の立体構造では、BamCはその一部が観察されているのみで、大部分の構造は観察されていなかった。そこで、in vivo部位特異的光架橋法により生細胞内でのBamC分子全体の相互作用マップを作製し、BamCのC末端ドメインがBamAの細胞表層に露出している部分と相互作用していることを明らかにした。この配置は、ミトコンドリアに存在するBAM複合体のホモログSAM複合体に存在するSam37と同様であった。Sam37は、BamCと同様に基質の送り出しに関わるため、両者は同様の分子機構を有していると考えられる。その他、EMMアセンブリーアッセイを用いて、BAM複合体の機能を阻害するペプチド断片を数種決定した。現在、その他のサブユニットの機能解析を進めると共に、阻害ペプチドの作用機構を解析し、機能に重要な領域を決定することを試みている。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Monash University/Biomedicine Discovery Institute/Department of Microbiology(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Porin Associates with Tom22 to Regulate the Mitochondrial Protein Gate Assembly2019

    • 著者名/発表者名
      Sakaue Haruka、Shiota Takuya、Ishizaka Naoya、Kawano Shin、Tamura Yasushi、Tan Kher Shing、Imai Kenichiro、Motono Chie、Hirokawa Takatsugu、Taki Kentaro、Miyata Non、Kuge Osamu、Lithgow Trevor、Endo Toshiya
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 73 号: 5 ページ: 1044-1055

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2019.01.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] EMM アセンブリーアッセイを用いた外膜タンパク質アセンブリーの分子メカニズム解析2019

    • 著者名/発表者名
      塩田 拓也
    • 学会等名
      2018年度遺伝研研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of the molecular mechanism of E. coli BAM complex by new method "EMM assembly assay"2019

    • 著者名/発表者名
      塩田 拓也
    • 学会等名
      EMBO Workshop Current advances in protein translocation across membranes
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell cycle-dependent dynamic association of the mitochondrial protein entry gate, TOM complex2018

    • 著者名/発表者名
      塩田 拓也
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2019-12-27  

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