大腸菌蛋白質膜透過系のキーエンザイムSecAの構造と機能

大肠杆菌蛋白膜渗透系统关键酶SecA的结构和功能

基本信息

批准号：
05268214
负责人：
徳田元
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05268214/
关键词：
蛋白質膜透過 SecA 大腸菌 ATPase 再構成系

项目摘要

大腸菌の蛋白質膜透過系において、中心的役割を果たしているのが膜表在性のSecA蛋白質である。SecAは蛋白質膜透過が阻害を受けると、その存在量が10倍以上に増加することが知られている。SecAには、膜透過型前駆体蛋白質と結合する活性があり、シャペロン様蛋白質とも考えられている。正常細胞ではSecA蛋白質が自身の発現のリプレッサーとなっていると考えられている。しかし、蛋白質膜透過系に欠陥が生じると、どういう機構でリプレッサーとして機能しなくなるかについては不明である。これらの点を明らかにするためには、SecAの構造と機能の詳細な解明が必要である。本研究は、SecAの構造と機能を明らかにするために、変異SecAの作成とその機能解析を行い以下の成果を得た。(1)ヒスチジン残基を化学修飾したSecAは、蛋白質膜透過活性が阻害されることを明らかにした。(2)SecAの重要な機能はN-末端に局在している。この領域にPCR法でランダムに変異を起こさせた。(3)変異SecA(プラスミド)の発現が野生型SecA(染色体)の機能を阻害する結果生育阻害を示す変異SecAを分離精製した。(4)in vitro膜透過実験系で変異SecAの機能を解析した結果、すべての変異体が膜透過活性を失っており、また野生型SecAの機能を競争的に阻害することを見いだした。(5)変異SecAの3種についてどの部位に変異が生じているかを明らかにし、機能に重要なアミノ酸残基を同定した。

Seca蛋白是一张丰富的薄膜表，在大肠杆菌的蛋白质渗透系统中起着核心作用。众所周知，当抑制蛋白质膜透明度时，SECA将其存在增加了10倍以上。 SECA具有结合膜 - 渗透性蛋白的活性，也被认为是类似雪花蛋白的蛋白。在正常细胞中，SECA蛋白被认为是他自己表达的阻遏物。但是，如果蛋白质膜中出现缺陷，则尚不清楚哪种机制将无效。为了阐明这些要点，有必要阐明SECA的结构和功能。在这项研究中，通过创建奇怪的SECA及其功能分析来获得以下结果，以阐明SECA的结构和功能。（1）SECA是组氨酸残基的化学修饰剂，表明蛋白质膜的渗透性受到抑制。（2）SECA的重要功能位于N末端。该区域通过PCR方法随机突变。（3）变体Seca（质粒）的表达抑制了由于突变表明抑制生长抑制的突变，野生型Seco（染色体）的功能。（4）分析突变体Seca在体外纪念系统中的功能，所有品种都发现，所有品种都失去了其膜传递活性，并且在野生型SECA功能中具有竞争力。（5）就可变SECA的三个品种而言，氨基酸残基（对功能很重要）被鉴定出来。