| 研究概要 |
大腸菌主要外膜リポタンパク質Lppは細胞表層の構造維持に重要な役割を果たしており,そのC末端リジン残基のεアミノ基がペプチドグリカンのジアミノピメリン酸とペプチド結合で共有結合しているが,この反応をつかさどる酵素は多くの研究者の努力にもかかわらず,長い間不明であった。本研究ではLppをペプチドグリカンに共有結合させるin vitro解析系を構築して,ペリプラズムに局在するYbiSタンパク質がLpp-ペプチドグリカントランスペプチダーゼ(Lpp-PG TPase)であることを見いだした。また,ybiS.欠失変異株ではペプチドグリカン結合型Lppの量が著しく減少することを見いだし,YbiSが in vivoでもLpp-PG TPaseとして機能していることを示した。
大腸菌には,YbiSのパラログとしてErfKとYcfSが存在する。これらのパラログについて,精製標品を用いたin vitro解析,および欠失変異株によるin vivo解析を行った。ErfKには強いLpp-PG TPaseが見いだされたが,その変異株では表現型の変化が認められなかった。また,ErfKはYbiSと同様にアルカリ条件下でその活性が低下した。一方,YcfSは in vitroと in vivoのいずれの場合にもアルカリ条件下でのみLpp-PG TPase活性を示した。これらの結果より,YbiSが主要なLpp-PG TPaseであること,ErfKは潜在的なLpp-PG TPaseであること,および,YcfSはアルカリ条件下で働くLpp-PG TPaseであることが明らかになった。大腸菌が3種のLpp-PG TPaseを備えていることは,環境変化に適応するためにこれらが協同的に働くことが必要であることを示唆している。
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