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病原細菌であるレジオネラは病原因子を宿主細胞に送り込むため特有の輸送装置を細胞表層に持つ。IV型分泌系に分類されるこの輸送装置は10数種類のタンパク質から構成されると考えられるが、構成タンパク質を含め、その分子構造は明らかにされていない。解析の進んだIII型分泌系と同様IV型分泌系は細菌の内膜、外膜を貫通した超分子集合体であると考えられるが、その分子構造や動作原理はIII型とはかなり異なる可能性がある。本研究では、レジオネラが宿主を発症に至らしめるメカニズムについての重要な知見を得るために、レジオネラDot/Icm IV型分泌装置の分子構造を解明することを目的として遂行された。
我々は、レジオネラの膜画分を生化学的に単離して解析し、レジオネラ細胞表層に局在するDot/Icm IV型分泌系の基部構造体の中核を形成する5つのタンパク質DotH、DotC、DotD、DotF及びDotGを同定した。これらのタンパク質の局在と構造体形成への依存関係および、タンパク質間相互作用の解析から、DotH、DotC、DotDの3つのタンパク質が細菌細胞外膜に位置する中核構造体をを作り、DotH/DotC/DotD複合体に相互作用する形で内膜貫通型タンパク質であるDotFとDotGが構造体に取り込まれ細胞内外膜にわたる中核複合体を形成することが示唆された。
また、多くのレジオネラIV型分泌系輸送基質と相互作用し、IV型分泌系の機能に必須であると考えられてきたDotFは必ずしも分泌機能には必要ではなく、むしろ、輸送の調節機構に関与していることを示す興味深い結果を得た。
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