膜結合型プロテアーゼ複合体とその多様な機能:大腸菌Frsh複合体の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09267219
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 秋山 芳展 京都大学, ウイルス研究所, 助手 (10192460)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 維昭 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (90027334)
• Keywords: タンパク質分解 / FtsH / 膜タンパク質 / HflKC / SecY / 溶原化 / ATPase

Research Abstract

ftsH変異株中でλファージの溶原化・溶歯決定に重安なcII蛋白質が安定化されることから、FtsHがcIIの分解に関わることが示されていたが、精製蛋白質を用いてFtsHが直接cIIを分解するプロテアーゼである事を示した。FtsHと複合体を作り、そのプロテアーゼ活性を調節する膜蛋白質複合体HflK・HflCが従来の推測と異なり、ペリプラズムに大きなドメインを持つこと、それ自身はcIIを分解するプロテアーゼ活性を持たないことを明らかにした。hflKC変異が膜蛋白質であるSecY及びFoa、細胞質蛋白質cIIの分解に及ぼす効果を調べ、HflKCは膜蛋白質と細胞質蛋白質の分解では異なる調節機能を果たすことを見出した。SecY分解不全変異株の解析から新たなFtsH基質膜蛋白質YccAを見山した。変異型YccAはSecYやFoaの分解を阻害するが、cIIの分解には影響を与えないことから、膜蛋白質と細胞質蛋白質は異なる過程でFtsHに分解されることを提唱した。また、HflKCとYccAとの相互作用を調べ、HflKCが「基質」結合能を持つことを明らかにした。精製蛋白質を用い、FtsHか変性したアルカリ性ホスファターゼ(PhoA)やSecY結合するがフォールデイングしたnative PhoAは結合したないこと示し、FtsHが変性蛋白質結合能を持つことを明らかにした。さらに、FtsHがATP依存的に構造変化を起こすなど分子シャペロンと類似した機能を持つことを示した。

Research Products

• [Publications] Akio Kihara: "Hostregulation of lysogenic decisiore in bocteriophoge λ : trosmembrane modixlation of FtsH (HflB),the cII degroding protedse by HflKC" Proceedings of Natinal Academy of Science,U.S.A. 94. 5544-5549 (1997)