緑膿菌は日和見感染症の主要起因菌である。その外膜蛋白の一つであるproteinD2はイミペネム及び塩基性アミノ酸を選択的に透過させるポーリンである。最近、報告者はこのポーリンであるproteinD2がプロテアーゼ活性も有することを明らかにした。ところがそこで問題として残ったのがproteinD2によるペプチド分解反応の分子活性(k_<cat>)が非常に低いという点であった。 そこでまずproteinD2が低い分子活性を示す原因として、蛋白を精製するためには多くの過程が必要であるが、その過程でproteinD2蛋白が変性などにより失活した可能性を考えた。そこで精製過程を簡単にするため、外膜蛋白だけクロマトグラフィーにかけ、proteinD2を部分精製した。そしてその活性を調べたところ、非常に高いプロテアーゼ活性が得られた。この高い活性がこの画分に含まれる他の蛋白ではなくproteinD2によるものであるかどうかを調べるために、抗proteinD2モノクローナル抗体(mAb)を調整した。このmAbがproteinD2に特異的であることはWestern blotで確認した。このmAbを部分精製したproteinD2画分に加えて活性の変化を調べたところ、このmAbはプロテアーゼ活性を阻害することが分かった。一方、非特異的な抗体を画分に加えてもプロテアーゼ活性に何ら変化は見られなかった。この結果はこの画分に含まれるproteinD2がこのプロテアーゼ活性を発現している本体であることを明確に示している。 またproteinD2が高いプロテアーゼ活性を有することを更に確かめるために、親株から薬剤耐菌性を分離しさらにその中からproteineD2欠損株を分離した。この欠損株の外膜蛋白を同様に一度だけクロマトグラフィーにかけた。そして同じ塩濃度で溶出される蛋白画分で、proteinD2は無いがその他の蛋白は同じである画分のプロテアーゼ活性を調べた。ところがその画分にはプロテアーゼ活性は認められなかった。この結果はこの画分に含まれる他の蛋白にはプロテアーゼ活性はなくproteinD2がプロテアーゼの本体であることをよく示している。 以上の結果から、proteinD2はポーリンであると同時に効率よくペプチドを分解するプロテアーゼであることが明らかとなった。
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