細胞質膜蛋白質の構造形成・アセンブリー

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06248224
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 小椋 光 熊本大学, 医学部, 助教授 (00158825)
• キーワード: ATPase / プロテアーゼ / メタロプロテアーゼ / 熱ショック応答 / ストレス応答 / σ因子 / 膜蛋白

研究概要

FtsH蛋白は真核細胞の265プロテアソームの制御サブユニットのいくつかと相同なATPaseドメインを持ち、さらにZnメタロプロテアーゼに見られるHEXXHモチーフを持つ膜蛋白である。また遺伝的にλファージの溶菌・溶原化を制御するCII蛋白の分解に関わることが示され、Lon、Clpプロテアーゼとは異なる新しいタイプのATP依存性プロテアーゼであることが示唆された。CII蛋白を安定化するCIII蛋白は同時に熱ショック誘導に働くσ32を安定化することからσ32がFtsHプロテアーゼの細胞内基質である可能性が強く示唆された。FtsHを精製し、in vitro系で、予想したようにFtsHがATPase活性とσ32を分解するプロテアーゼ活性を持つことを明かにした。このFtsHによるσ32の分解はATPアナグロでは起こらなかった。FtsHのプロテアーゼ活性はZn2+により促進され、重金属のキレート剤o-phenanthrolineにより強く阻害された。興味深いことに26Sプロテアソームを阻害するvanadatによりFtsHのATPase活性およびプロテアーゼ活性の阻害が確認された。σ32以外のσ因子のうちσ70とσ38はFtsHによる分解は認められなかった。一方、in vivoにおいてもftsH変異によるσ32の安定化と蓄積を観察した。以上の結果より、FtsHは膜結合型のATP依存性メタロプロテアーゼであり、その基質の一つがσ32であることが明かとなった。

研究成果

• [文献書誌] Yamanaka,K: "Characterization of translucentsegemnts observed in an smbA mutant of Escherichia coli." FEMS Microbiol.Lett.116. 61-66 (1994)
• [文献書誌] Yamanaka,K: "Multicopy suppressors,mssA and mssB,of an smbA mutation of Escherichia coli." Mol.Gen.Genet.243. 9-16 (1994)
• [文献書誌] Nilsson,D.: "A lactococcus lactis gene encodes a membrane protein with putative ATPase activity that is homologous to the essential Escherichia coli ftsH geneproduct." Microbiology,. 140. 2601-2610 (1994)
• [文献書誌] Yamanaka,K.: "Two mutant alleles of mukB,a gene essential for chromosome partition in Fscherichia coli." FEMS Microbiol.Lett.123. 27-32 (1994)
• [文献書誌] Yamanaka,K.: "Cloning,sequencing,and characterization of multicopy suppressors of amukB mutation in Escherishia coli." Mol.Microbiol.13. 301-312 (1994)