アンチポーター型有機物質排出トランスポーターのナノ構造と作動機構

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13142205
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山口 明人 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60114336)
• 研究分担者: 木村 能章 生物分子工学研究所, 主席研究員 ; 平田 隆弘 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90333450) ; 村上 聡 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30300966)
• キーワード: 異物排出タンパク / アンチポーター / 結晶構造 / トランスポーター / 分子構造

研究概要

(1)テトラサイクリン排出タンパクTetA完全Cys走査変異体構築と解析。
TetAを構成する401個のアミノ酸残基の内、開始Metを除く400個全ての残基を一つずつCysに置換した変異体セットを構築し、膜透過性、膜不透過性SH試薬との反応性を調べることにより詳細なトポロジーを決定した。その結果、12本の膜貫通ヘリックスの内8本のヘリックスによって水で満たされた膜貫通チャネルが形成されており。その中央にヘリックス1ターン分の薄い透過障壁の存在が認められた(J.Biol.Chem.276,P.20330-20339(2001)。
(2)異物排出タンパク結晶構造解析に世界で初めて成功。
大腸菌の主要異物排出タンパクAcrBの結晶構造解析に成功し、2.2Aで構造を解くことができた。膜輸送タンパクの構造解析としては世界で始めてのことである。分子は3量体であり、膜貫通領域を茎とするマッシュルーム様構造であることが明らかにされた。この成果は現在投稿準備中である。

研究成果

• [文献書誌] Shigeyuki NADA, Satoshi MURAKAMI, Shizuka OKAMOTO, Yoshiyuki KUBO, Akihito YAMAGUCHI: "Monoclonal Antibody That Binds to the Central Loop of the Tn10-Encoded Metal-Tetracycline/H^+ Antiporter of Escherichia coli"Journal of Biochemistry. 129・1. 87-91 (2001)
• [文献書誌] Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "Overexpression of the Response Regulator evgA of the Two-Component Signal Transduction System Modulates Multidrug Resistance Conferred by Multidrug Resistance Transporters"Journal of Bacteriology. 183・4. 1445-1458 (2001)
• [文献書誌] Norihisa TAMURA, Satoko KONISHI, Shinobu IWAKI, Tomomi KIMURA-SOMEYA, Shigeyuki NADA, Akihito YAMAGUCHI: "Complete Cysteine-Scanning Mutagenesis and Site-Directed Chemical Modification of the Tn10-Encoded Metal-Tetracycline/H^+ Antiporter"Journal of Biological Chemistry. 276・23. 20330-20339 (2001)
• [文献書誌] Takaaki AKASAKA, Mayumi TANAKA, Akihito YAMAGUCHI, Kenichi SATO: "Type II Topoisomerase Mutations in Fluoroquinolone-resistant Clinical Strains of Pseudomonas aeruginosa Isolated in 1998 and 1999 : Role of Target Enzyme in Mechanism of Fluoroquinolone Resistance"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 45・8. 2263-2268 (2001)
• [文献書誌] Nobuyoshi Kobayashi, Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "Novel Macrolide-specific ABC-type Efflux Transporter in Escherichia coli"Journal of Bacteriology. 183・19. 5639-5644 (2001)
• [文献書誌] Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "Analysis of a Complete Library of Putative Drug Transporter Genes in Escherichia col"Journal of Bacteriology. 183・20. 5803-5812 (2001)
• [文献書誌] Eruja FUJIHIRA, Norihisa TAMURA, Akihito YAMAGUCHI: "Membrane Topology of a Multidrug Efflux Transporter, AcrB, in Escherichia coli"Journal of Biochemistry. 131・1. 145-151 (2002)
• [文献書誌] Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "EvgA of the two-component signal transduction system modulates production of the YhiUV multidrug transporter in Escherichia coli"Journal of Bacteriology. 184・3(in press). (2002)