分化微生物プロテアーゼインヒビターと多様な酵素群とのコミュニケーション

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09760103
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 田口 精一 東京理科大学, 基礎工学部・生物工学科, 助手 (70216828)
• キーワード: 放線菌 / プロテアーゼ / プロテアーゼインヒビター / 蛋白質間相互作用 / 分子進化 / 基質特異性 / プロセシング / 蛋白質間架橋反応

研究概要

(1) SAM-P20遺伝子の上流には、メタロチオネイン様蛋白質をコードし得る読み枠が存在し、その機能をフレームシフトにより解析したところ、SAM-P20遺伝子の発現を負に制御することが推定された。またSAM-P20遺伝子の下流には、それと相同な遺伝子が見つかり、独立に転写されることも明らかとなった。またこの遺伝子産物は、26kDaの内因性標的プロテアーゼSAM-P26と同一であることが、塩基配列分析とペプチドマッピングの結果から明らかとなった。
(2) 45 kDaの内因性標的プロテアーゼSAM-P45は、110kDaの前駆体として生合成され、菌体外へ分泌することが推定された。一次構造から本プロテアーゼは、サチライシンファミリーの新規メンバーであることがわかった。基質特異性は、トリプシン類似で活性発現にCa^<2+>を要求する。成熟領域に続いて膜へのアンカー能力をもつと思われるプロ領域が存在し、いわゆるプロホルモンプロセシング酵素フリンをはじめとするKex2型プロテアーゼに類すると考えられた。
(3) 近隣結合法と最大結合法によってSIL蛋白質群の分子系統解析をおこなったところ、それぞれの生産菌自体の系統関係と相関のあることが判明した。また阻害反応中心におけるアミノ酸置換頻度は平均的で、哺乳類血漿中のプロテアーゼインヒビターでいわれている強いDarwinian selectionは働いていないと結論された。

研究成果

• [文献書誌] Seiichi TAGUCHI et al.: "Molccular Plylogenetic characterization of Streptomyces protease Inhibitor Family" J.Mol.Evol.44. 542-551 (1997)
• [文献書誌] Seiichi TAGUCHI et al.: "Engineering of a cold-Adapted Protease by Seguentiol Randorn Mutagehesis and a Screening System" Appl.Environm, Microbiol.64. 492-495 (1998)
• [文献書誌] Seiichi TAGUCHI et al.: "A novel insect defensin from the ant Formica rufu" Biochimie. 80. 343-346 (1998)
• [文献書誌] Seiichi TAGUCHI et al.: "An Endogenous Target Protease,SAM-P26, of Streptomyces Protease Inhibitor(SSI): Primary structure, Enjymatic Characterzaty and Its Interaction with SSI" J.Biochem.124. 804-810 (1998)
• [文献書誌] Seiichi TAGUCHI et al.: "Ouantitative assay systew for specific enzyme activity using antibody : the case of protease, subtilism BPN'" J.Biotech.66. 157-163 (1998)
• [文献書誌] Seiichi TAGUCHI et al.: "Identification of a Structnral Gene Encodis a Metallothioneino-like Domain that Inclodes a Putative Regulaton Protein for streptomyces" Protease Gene Expression Biosci.Biotech.Biochem.62. 2476-2479 (1998)
• [文献書誌] 田口精一 他: "生物工学基礎コース微生物工学" 丸善株式会社, 166 (1997)
• [文献書誌] 田口精一 他: "シリーズ分子生物学6 構造生物学" 朝倉書店, 196 (1998)