蛋白質の膜透過・局在化システムの構造と分子認識機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09308021
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 徳田 元 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (40125943)
• 研究分担者: 西山 賢一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (80291334)
• キーワード: 蛋白質の膜透過 / 膜局在化 / リポ蛋白質 / ABCトランスポーター / 相互作用

研究概要

大腸菌の分泌蛋白質膜透過は、SeaAの膜挿入・脱離を直接の駆動力として進行する。
SecGは膜内配向性を変化させることにより、SeaAの膜挿入・脱離を促進する。膜透過装置は、SecY/SecE/SecG複合体とSecD/SecF複合体が、さらに相互作用してできる超複合体であるとかんがえられている。SecGは構造変化に伴って、相互作用する因子がSecY/SecEからSecD/SecFに変化することを明らかにした。すなわち、SecGの膜内配向性の変化によって、形成される複合体が変化することを示している。
大腸菌のリポ蛋白質が細胞質膜から遊離する反応には、細胞質膜に存在する未知のATPaseが関与している。再構成実験系を確立し、このATPaseを精製・同定した。ABCトランスポーターファミリーに属する新規蛋白質複合体LolC/D/Eが、リポ蛋白質の遊離を触媒することを明らかにした。また、LolC/D/Eと相同性の高い蛋白質が、グラム陰性細菌には広く分布していることを見いだした。LolC/D/Eによるリポ蛋白質の遊離は、脂質2重層の外葉から起きる反応である。このような反応を触媒するABCトランスポーターはこれまでにま知られていない。

研究成果

• [文献書誌] Yakushi, T.: "A new ABC transporter mediating the detachment of lipid-modified proteins from membranes"Nature Cell Beology. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] Nishiyama, K.: "Membeane-deinsertion of SecA underlying proton motive force-dependent stimulation of protein translocation"EMBO J.. 18. 1049-1058 (1999)
• [文献書誌] Yokota, N.: "Characterization of the LolA-LolB system as the general lipoprotein localization mechanism of Escherichia coli"J. Biol. Chem.. 274. 30995-30999 (1999)
• [文献書誌] Suzuki, H.: "Increases in acidic phospholipid contents specifically restore protein translocation in a cold-sensitive secA or secG null mutant"J. Biol. Chem.. 274. 31020-31024 (1999)
• [文献書誌] Kimura, E.: "Glutamate overprodution in Corynebacterium glutamicum triggered by a decrease in the level of a complex comprising DtsR and a biotin-contatining subunit"Biosci. Biotech. Biochem.. 73. 1274-1278 (1999)