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大腸菌に存在する外膜特異的リポ蛋白質は、少なくとも80種類以上であり、一方内膜にとどまるリポ蛋白質は約10種である。これらの選別は5種類のLol因子からなる機構が司っている。外膜リポ蛋白質の中で最も多いLppは、一個の大腸菌細胞あたり約106分子存在する。しかし、これを輸送するLol因子は300〜400分子存在するに過ぎない。内膜から外膜へのリポ蛋白質輸送が効率よく行われている機構を、輸送中間体であるリポ蛋白質を結合したLol因子を用いて解析し、以下の反応機序を明らかにした。(1)内膜のABCトランスポーターLolCDE複合体にリポ蛋白質が結合すると、ATPに対する親和性が上昇する。(2)ATPの結合と分解は、それぞれLolCDEの構造変化を引き起こし、リポ蛋白質との親和性が低下する。(3)ATPの加水分解エネルギーにより、LolCDEからLolAにリポ蛋白質が受け渡される。(4)リポ蛋白質の結合に伴い、LolAの疎水性キャビティは開く。
また今回の研究で、蛍光物質bis-ANSが疎水性キャビティの開閉をモニターするのに適していることを明らかにした。
LolAは生育に必須である。疎水性キャビティの開閉をS-S結合によって制御できるLolA変異体を発現すると、大腸菌の生育は還元剤要求性となった。また、酸化型のLolA変異体は、ストレス応答系を強く活性化することを見いだした。さらに、長さの異なる架橋剤を用いてCys間を化学架橋することにより、疎水性キャビティが十分大きく開くことがLolAの機能に必須であることを証明した。
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