2000 Fiscal Year Annual Research Report
ジスルフィド結合形成に働くDsbA/DsbBシステムのレドックス制御機構
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12480188
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 維昭 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (90027334)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 博幸 京都大学, ウイルス研究所, 助手 (10243271)
秋山 芳展 京都大学, ウイルス研究所, 助教授 (10192460)
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| Keywords | タンパク質フォールディング / ジスルフィド結合 / 呼吸鎖 / キノン / 膜タンパク質 / DsbA / DsbB |
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| Research Abstract |
分泌タンパク質に特徴的なフォールディングの1ステップであるジスルフィド結合の導入は、大腸菌ではペリプラズムの可溶性因子であるDsbAによって行われる。DsbAは活性部位にジスルフイド結合を持ち、基質タンパク質のシステインを直接酸化する。その結果還元されたDsbAは、膜タンパク質DsbBによって再酸化され活性型へとリサイクルされる。我々は、呼吸鎖成分がDsbBのCys41-Cys44モチーフを強力に酸化して活性型に維持していることを明らかにした。呼吸鎖とDsbBのカップリング機構を明らかにするため、DsbBの変異解析を行い、呼吸鎖成分(キノン分子)による酸化を受けるために重要なDsbBの領域を同定した。DsbBの第1ペリプラズムドメインにあるCys41-Val-Leu-Cys44のC末端側に引き続く膜貫通領域との間に位置する4残基(Ile45-Tyr46-Glu47-Arg48)からなる領域に挿入や欠失が起こると、呼吸鎖による酸化が損なわれてた。しかし、これらの残基をアラニンに置換しても、呼吸鎖との共役は保たれた。以上の結果より、CXXCモチーフと膜との間に位置するIle45-Tyr46-Glu47-Arg48部分が呼吸鎖による酸化には特に重要であることが明らかとなった。またこの領域のアミノ酸残基の化学的性質そのものよりは、残基の数が4個であることが重要であることが示唆された。DsbBのCys41,Cys44残基は、膜の脂質層に溶解したキノン分子と効率よく反応するためには、膜表面から一定の距離に存在する必要があるとのモデルを提唱した。
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[Publications] Kobayashi,T.,Takahashi,Y.and Ito,K.: "Identification of a segment of DsbB essential for its respiration-coupled oxidation."Mol.Microbiol.. 39. 158-165 (2001)
