Aeromonas菌のセリンプロテアーゼに特異的なシャペロンに関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13770139
• Research Institution: Tokushima Bunri University
• Principal Investigator: 野村 知彦 徳島文理大学, 薬学部, 助手 (00289315)
• Keywords: Aeromonas / セリンプロテアーゼ / シャペロン / 成熟化

Research Abstract

今回申請者らは、Aeromonas sobriaセリンプロテアーゼがいかなる機構で成熟化するのかについて研究を進めた。本プロテアーゼの成熟化機構の特徴は、プロテアーゼ遺伝子と同一オペロン内にコードされるシャペロン(ORF2)がプロテアーゼの成熟化に必須であることである。今年度はこのシャペロンのC末端領域の作用の解明を目的として研究を行い、その結果得られた成果を以下に示す。
(1)in vitro transcription-translationの実験系でセリンプロテアーゼ及びORF2の合成に成功し、さらにセリンプロテアーゼの活性構造構築に成功した。このアッセイ系を利用することでORF2のシャペロン作用を直接的に評価することが可能となった。
(2)変異ORF2産生株の解析から、ORF2のシャペロン作用発揮にはORF2のC末端領域、特にC末端のアミノ酸のリジンがシャペロン作用発揮に重要な役割を演じていることが明らかとなった。
(3)in vitro transcription-translationの解析より、ORF2C末端は未成熟なセリンプロテアーゼの構造変化を促進する領域として機能していることが示された。
(4)セリンプロテアーゼ欠損株を用いた解析より、ORF2はAeromonasのペリプラスムに局在するタンパクであることが明らかとなった。
以上の結果より、菌から生合成された未成熟セリンプロテアーゼはペリプラスムでORF2のC末端の作用を受け活性構造構築が促進されると考えられる。
プロテアーゼの成熟化に関与するシャペロンとしてORF2のようなタイプのたん白質は他に例がなく、めずらしい。従って、本研究により明らかとなった知見はプロテアーゼの成熟化の解明だけでなく、その他のシャペロンの作用機構の解明にも有用な情報をもたらすと考えている。

Research Products

• [Publications] Tomohiko Nomura: "The Protein Encoded at the 3' End of the Serine Protease Gene of Aeromonas sobria Functions as a Chaperone in the Production of the Protease"Journal of Bacteriology. 184・24. 7058-7061 (2002)
• [Publications] Hiroyasu Yamanaka: "Site-directed mutagenesis studies of the amino acid residue at position 412 of Escherichia coli TolC which is required for the activity"Microbial Pathogenesis. 33・2. 81-89 (2002)
• [Publications] Ritsuko Yokoyama: "Physicochemical and Biological Properties of an Extracellular Serine Protease of Aeromonas sobria"Microbiology and Immunology. 46・6. 383-390 (2002)