枯草菌SRP様因子の構造と存在様式・機能の解析

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06760068
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 中村 幸治 筑波大学, 生物科学系, 講師 (40212097)
• キーワード: scRNA / シグナル認識粒子 / RNA / RNA結合蛋白質 / 枯草菌 / RNA結合モチーフ / Ffh

研究概要

(1)真正細菌内でのscRNAの構造解析.
真正細菌内でのscRNAの構造解析した結果、現在までに構造が明らかにされた10属の真正細菌の中で、完全なドメインl,ll構造を持つものは芽胞形成能を持つ枯草菌とウェルシュ菌の2属に限られることが明らかとなった。
(2)scRNAの生体内での局在とscRNPの精製.
ショ糖密度勾配遠心法で解析したところ、scRNPは10Sの沈降係数を示した。scRNPを精製したところ、scRNPには、Ffh蛋白質に加えて、72kDaと8kDaの蛋白質が含まれていることが示された。
(3)scRNA結合蛋白質FfhのRNA結合モチーフの検索.
Ffh蛋白質は、哺乳類のSRP RNAに結合するSRP54蛋白質と相同性をもち、大腸菌や他の真正細菌にも存在する。Ffh蛋白質のRNA結合ドメインを解析したところ、C末端に3カ所存在する両親媒性のα-ヘリックス構造のうち、2番目と3番目を含む領域にRNA結合領域が存在することが明らかとなった。
(4)scRNAの生体内での機能解析.
枯草菌においてscRNAを欠損した場合、速やかに蛋白質合成阻害が起こるが、この時、野性株と比べて、抗生物質フシジン酸に対しての抵抗性を示した。また、形態的には、細胞壁が肥沃し、湾曲した構造を示した。また、低濃度のフシジン酸に対して抵抗性を示した。従って、枯草菌scRNAは蛋白質合成に関し、EF-Gの機能と関連した役割を持っている可能性が示唆された。
以上の結果から、scRNAは生体内では、蛋白質合成と分泌蛋白質の細胞外への分泌の少なくとも2つの過程に関与していると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Nishiguchi,M.: "Structural requirements of Bacillus subtilis small cytoplasmic RNA for cell growth,sporulation,and extracellular enzyme production." J.Bacteriol.176. 157-165 (1994)
• [文献書誌] Nakamura,K.: "Small cytoplasmic RNA of Bacillus brevis:transcriptional and phylogenetic analysis." Microbiology. 140. 493-498 (1994)
• [文献書誌] Nakamura,K.: "The Bacillus subtilis SRP54 homologuc,Ffh,has an intrinsic GTPase activity and forms a ribonucleoprotein complex with small cytoplasmic RNA in vivo." Biochem.Biophys.Res.Commun.199. 1394-1399 (1994)
• [文献書誌] Nakane,K.: "Nucleotide sequence of the shikimate kinase gene(aroI)of Bacillus subtilis." J.of Ferment.and Bioeng.77. 312-314 (1994)
• [文献書誌] Takamatsu,H.: "A truncated Bacillus subtilis SecA protein consisting of the N-terminal 234 amino acid residues forms a complex with Escherichia coli SecA51(ts)protein and complements the protein translocation defect of the sec51 mutant." J.Biochem.116. 1287-1294 (1994)