| 研究課題/領域番号 |
14J10566
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
松原 惇高 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | タンパク質工学 |
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| 研究実績の概要 |
さまざまな微生物において，外界からの刺激を感知し，鞭毛モーターへ伝達可能な情報に変換するタンパク質がトランスデューサーである．高度好塩性古細菌 Haloarcula japonica 由来トランスデューサー Htr8-Hj は新規のヘムをもつことが示唆されている．本研究では，Htr8-Hjが細胞膜に局在する膜タンパク質であることを明らかにした．また，膜タンパク質の精製時にはタンパク質を膜から可溶化し，構造を壊さないように界面活性剤を最適化する必要がある．そのため，Htr8-Hjのもつ新規ヘムの同定に向け，膜タンパク質である Htr8-Hj の可溶化に最適な界面活性剤を明らかにした．
高度好塩性古細菌 H. japonica 由来トランスデューサー Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識・変換・伝達メカニズムを明らかにするために，Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識領域，変換および伝達領域を入れ替え，各種キメラトランスデューサーを調製した．その際，宿主として H. japonica htr8 および hemAT 遺伝子二重破壊株を用い，発現検討を行った．また，各種キメラトランスデューサー発現型プラスミドを導入した htr8 および hemAT 遺伝子二重破壊株について，走気性解析を行った．その結果，キメラトランスデューサーによって誘発される走気性は，その N 末端側シグナル認識領域によって支配されることが明らかとなった．
以上の研究成果の一部を国内の学会で発表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題の目的は，「１．Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明」および「２．トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明」である．これらの目的の達成度について，以下に述べる．
１．Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明
今年度の研究において，新規のヘムをもつことが示唆されている Htr8-Hj が膜に局在することを明らかにした．また，膜タンパク質である Htr8-Hj の精製に向け，界面活性剤の条件検討を行い，Htr8-Hj の可溶化に適していると考えられる界面活性剤を明らかにした．これにより，Htr8-Hj を精製することが可能となり，今後，Htr8-Hj の有するヘムの同定ならびに立体構造の解明に向け，着実に前進していると考えられる．
２．トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明
Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識領域，変換および伝達領域を入れ替え，各種キメラトランスデューサーを調製した．また，各種キメラトランスデューサー発現型プラスミドを導入した htr8 および hemAT 遺伝子二重破壊株について，走気性解析を行った．その結果，キメラトランスデューサーによって誘発される走気性は，その N 末端側シグナル認識領域によって支配されることが明らかとなった．これにより，Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル伝達メカニズムの一部を解明することができた．従って，目的達成に向け，研究は順調に進んでいると判断できる．
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の目的「１．Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明」および「２．トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明」を達成するために，今後の研究推進方策を以下に述べる．
１．Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明
膜たんぱく質である Htr8-Hj の可溶化に適していると考えられる界面活性剤を用いて， Htr8-Hj を精製し，Htr8-Hjが有するヘムの同定を試みる予定である．
２．トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明
今回，数種類のキメラトランスデューサーを調製し，走気性解析を行うことでキメラトランスデューサーによって誘発される走気性が，その N 末端側シグナル認識領域によって支配されることが明らかとなった．今年度の研究では，N 末端領域の機能を解明したが，未だHtr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識領域，変換および伝達領域の機能の全貌は明らかとなっていない．そこで，来年度は異なる組み合わせのキメラトランスデューサーを調製し，走気性解析をすることで，より詳細にトランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムを解明する予定である．
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