2006 Fiscal Year Annual Research Report
大腸菌細胞表層におけるリポタンパク質の選択的膜局在化と品質管理の分子機構
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14037212
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
徳田 元 The University of Tokyo, 分子細胞生物学研究所, 教授 (40125943)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松山 伸一 立教大学, 理学部, 教授 (50183108)
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| Keywords | リポタンパク質 / ABCトランスポーター / 分子シャペロン / 大腸菌 / 膜局在化 / 外膜 / 再構成 |
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| Research Abstract |
リポタンパク質の内膜から外膜への輸送を触媒するLolAには、リポタンパク質のアシル基結合部位と考えられ、不完全βバレルとループによって形成されたキャビティーがある。ところが、このキャビティーはそれを覆うループによって閉じられている。リポタンパク質結合時には、ループが開くと予想される。ループおよびキャビティーを構成する残基に網羅的に変異を導入してこれまでに得られていない特徴的な性質の変異体を多数分離した。これらの変異体の解析により、キャビティーの開閉がLolA機能に重要であることが明らかとなった。ABCトランスポーターとしては初めて、反応中間体である基質結合型LlolCDEが得られることを明らかにし、これを利用してリポタンパク質遊離反応の詳細な機構を明らかにした。さらに、ABCトランスポーターとして初めて、別々に精製したサブユニットから活性のあるLolCDE複合体を再構成することに成功した。リポタンパク質の選別は、LolCDEによる内膜からの遊離段階で起きる。選別における脂質の役割を再構成実験系において調べ、主要な3種のリン脂質はそれぞれ異なる機能を持つことを明らかにした。以上の大腸菌における成果とは別に、緑膿菌におけるリポタンパク質選別機構を解析し、選別に重要なシグナルは、大腸菌とは異なること、大腸菌と同様Lolシステムがリポタンパク質の内膜からの遊離、外膜への輸送、外膜への組み込みに関わっていることを初めて明らかにした。
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