2018 年度研究成果報告書

枯草菌一般ストレス応答蛋白質の構造とシグナル分子の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07287
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	構造生物化学
研究機関	公益財団法人高輝度光科学研究センター
研究代表者	熊坂崇公益財団法人高輝度光科学研究センター, タンパク質結晶解析推進室, 主席研究員 (30291066)
研究協力者	ニパワンヌアムケット大道一輝
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	微生物 / ストレス応答 / 結晶構造解析 / シグナル伝達
研究成果の概要	熱や乾燥に強い芽胞の形成により滅菌が難しい枯草菌は食品腐敗の原因となり増殖制御が課題となっている。本研究では枯草菌の一般ストレス応答を司る蛋白質群のシグナル伝達機構を構造生物学とX線結晶学により解明を進めた。栄養ストレス系蛋白質間RsbQ/Pのシグナル伝達は未知分子の関与を示唆していたが、構造解析によりその蛋白質結合構造の解明ができた。下流のRsbPは複雑な構造を持ち、分子内部のシグナル伝達による活性化が示唆されたが、部分構造解析と溶液散乱により全体の分子モデルが構築できた。その他この系に関わる蛋白質群の構造解析も合わせて進め、特に上流部に関わる蛋白質について一部結晶が得られた。
自由記述の分野	構造生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	生命にとって生存を脅かすストレスへの応答は生き延びるための生来的な機構である。細胞がエネルギー消費を抑えストレス環境に適用するために必要な遺伝子の活性化は、細胞内情報伝達機構により達成されている。特に細胞の増殖と代謝の分子制御機構は、高等生物では低分子量G蛋白質Rasなどを含むリン酸リレー系に見られるが、微生物でも普遍的な機構が存在する。この機構は生体防御としての病原菌の毒性発現や抗生物質などの二次代謝物生産や食品工学においては腐敗にも関与するため関心を集めており、その解明によりこれらの微生物の振舞の制御を可能にすることに繋がる。