研究課題
大腸菌におけるタンパク質膜挿入反応は、SRPやSecYEG等のタンパク質因子に加え、我々が分離・同定したMPIaseが必須である。MPIaseは糖脂質でありながら膜挿入反応を触媒する作用があることから、「糖脂質酵素（Glycolipozyme）」という概念を提唱している。本研究では、膜タンパク質の膜挿入能が亢進した大腸菌を構築し、機能的膜タンパク質大量生産システムを構築することを目的としている。そのため、MPIaseの生合成酵素を同定して、その遺伝子の過剰生産を行ってMPIaseの発現量増加を試みた。MPIaseの構造を基に生合成経路を予測したところ、フォスファチジン酸（PA）にGlcNAc-１リン酸（GlcNAc-P）が取り込まれてGlcNAc-PP-DAG（compound I）が生成する反応であると考えられた。この反応を触媒する酵素を検索した結果、CDP-DAG生合成酵素CdsAが同定された。CdsAは、大腸菌におけるリン脂質生合成にかかわり、CTPとPAからすべてのリン脂質中間体CDP-DAGを合成する反応を触媒することが知られている。そのため、CdsAはリン脂質生合成とMPIase生合成の２つの反応に関与していることが考えられた。compound Iが生成する反応を注意深く調べた結果、まず、CTPとPAからCDP-DAGが生成し、直後にCdsA上でGlcNAc-PがCMPと置換することが明らかになった。CdsAを欠損するとMPIaseが激減しCdsAを過剰発現するとMPIaseが増加することが明らかとなったため、CdsAはMPIase生合成の律速段階を触媒することが明らかとなった。最大５～１０倍のMPIaseの過剰発現が達成された。さらに、この株でSecYEGやSRP、YidCの過剰発現も同時に達成することができた。
すべて 2018 2017 その他
すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)
J Biochem
巻: 163 ページ: 313～319
10.1093/jb/mvx083
J Physics
巻: in press ページ: in press
Biochem Biophys Res Commun
巻: 487 ページ: 477～482
10.1016/j.bbrc.2017.04.095
温度生物学ハンドブック（新学術領域「温度生物学」編）
巻: 1 ページ: 16-16
http://news7a1.atm.iwate-u.ac.jp/~sec/
