細菌リポ蛋白質の膜遊離を触媒する新規ABCトランスポーターの構造

催化细菌脂蛋白膜释放的新型ABC转运蛋白的结构

基本信息

批准号：
13117201
负责人：
徳田元
金额：
$ 8.32万
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

リポ蛋白質+2位のアミノ酸残基がアスパラギン酸の場合のみリポ蛋白質は内膜に残留する。内膜残留シグナルはなぜその役割を発揮するかを、LolCDEとリポ蛋白質を再構成したプロテオリポゾームで調べた。その結果、内膜残留シグナルを持つリポ蛋白質は、LolCDEの基質にならないこと、すなわちLol回避シグナルであることを明らかにした。一方、選別シグナルが遊離反応の時に機能するのか、リポ蛋白質の脂質修飾に影響を与えるのかについては、確定していなかった。そこで、アポ型リポ蛋白質を調製し、in vitroで成熟体リポ蛋白質に変換する実験系を構築し解析し、選別シグナルによって脂質修飾は異ならないこと、選別シグナルは遊離反応のみに影響を持つことを確立した。強く内膜に残留するシグナルを持ったリポ蛋白質を、外膜にまで運んでしまう変異株を分離したところ、LolCDE複合体の膜サブユニットLolCの40番目のアラニンがプロリンに変化した変異体であった。さらにこの変異体の分離によって、これまで不可能であったLolAとLolBが選別シグナルを認識するかどうかを調べた。その結果、選別シグナルは、LolCDEのみが認識することが初めて明らかになった。膜サブユニットLolCとLolEのアミノ酸配列はかなり相同性があるが、遺伝子破壊株を構築することにより、どちらのサブユニットもリポ蛋白質の遊離反応に必須であることを明らかにした。また、50種以上の大腸菌のABCトランスポーターの中で、LolCDEはMsbAと同様必須であることが判明した。遊離反応の際、LolCDEとLolA間には相互作用があることがLolA変異体の分離により初めて明らかになった。さらに、LolAからLolBにリポ蛋白質を受け渡すことができない変異体も分離した。

仅当脂蛋白的+2位氨基酸残基是天冬氨酸时，脂蛋白才保留在内膜中。我们使用用 LolCDE 和脂蛋白重构的脂蛋白体研究了内膜保留信号发挥其作用的原因。结果表明，具有内膜滞留信号的脂蛋白并不作为LolCDE的底物，即它们是Lol回避信号。另一方面，尚未确定选择信号是否在释放反应期间起作用或是否影响脂蛋白的脂质修饰。因此，我们构建并分析了制备apo型脂蛋白并在体外转化为成熟脂蛋白的实验系统，我们发现脂质修饰并不随选择信号而变化，并且选择信号仅影响释放反应。已确立的。我们分离出一株携带强信号脂蛋白的突变菌株，该信号保留在内膜到外膜上，并发现它是LolCDE复合物的膜亚基LolC的40位丙氨酸变成了突变体。脯氨酸。此外，通过分离该突变体，我们研究了 LolA 和 LolB 是否识别选择信号，这是迄今为止不可能实现的。结果首次揭示了选择信号只能被LolCDE识别。膜亚基LolC和LolE的氨基酸序列非常同源，通过构建基因破坏的菌株，我们发现这两个亚基对于脂蛋白释放反应都是必需的。此外，LolCDE 被发现与 MsbA 一样，在 50 多种大肠杆菌 ABC 转运蛋白中至关重要。 LolA突变体的分离首次揭示了LolCDE和LolA在释放反应过程中存在相互作用。此外，我们还分离了一种不能将脂蛋白从 LolA 转移到 LolB 的突变体。