赤痢アメーバにおける鉄硫黄タンパク質の生合成機構の解明

阐明溶组织内阿米巴铁硫蛋白的生物合成机制

基本信息

批准号：
16017307
负责人：
野崎智義
金额：
$ 10.56万
依托单位：
Gunma University
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

鉄硫黄クラスターは生物界で幅広く保存され、呼吸・電子伝達・酸化還元・窒素同化などの重要な代謝反応に関与する。本研究では赤痢アメーバにおける鉄硫黄クラスター生合成機構を分子論的に解明し、原虫の寄生適応・病原機構における役割を明らかにすることを目的に研究を行った。更に鉄硫黄クラスター生合成の基質となるシステイン・セリンの生合成機構の分子論的解明を行った。鉄硫黄クラスター生合成は、NIF, ISC, SUFと呼ばれる3種類の独立した経路で行われ、各経路の存在・局在は生物種に依存している。赤痢アメーバは触媒酵素であるNifSと足場タンパク質であるNifUからなるNIF経路のみを有しており、これは真核生物では前例がなかった。本年度は鉄硫黄クラスター生合成に機能的種特異性は存在しないこと、NIF経路が嫌気的鉄硫黄クラスター生合成にのみに機能することを明らかにした。更に、ISC, SUFがオルガネラに局在するのに対してNIF経路が細胞質に局在することをエピトープ標識したNifS/Uを発現した形質転換体を用いて明らかにした。更に、セリン生合成経路の分子論的解明では、赤痢アメーバにセリン生合成(リン酸化経路)及び分解(非リン酸化経路)の二つの経路が存在することが明らかとなった。他の寄生性原虫ではこれらの代謝経路が欠質した生物が多いのと対照的であった。特にフォスフォセリンアミノ転移酵素(PSAT)のセリン生合成における役割を明らかにし、組換え酵素の生化学的解析と大腸菌PSAT欠質変異体を用いた解析により、赤痢アメーバPSATの優れたインビトロ触媒能力がインビボでも反映していることを明らかにした。以上、本原虫におけるセリン代謝の重要性が強く示唆された。今後DNAマイクロアレイによるトランスクリプトミクス解析によりセリン・システイン代謝及び鉄硫黄クラスター生合成経路の相互作用が明らかにされると予想される。

铁硫簇被广泛保存在生物学世界中，并参与了重要的代谢反应，例如呼吸，电子传播，氧化和氮。在这项研究中，我们进行了研究，目的是阐明专用变形虫中的铁硫簇实时合成机制，并阐明原生动物的寄生机制和致病机制的作用。此外，对半胱氨酸丝氨酸的生物合成机理的分子澄清，这是铁硫簇生计的底物。 BI-硫群集生物合成以三种称为NIF，ISC和SUF的独立路线进行，每个路线的存在和局部路线取决于该物种。民主党变形虫只有NIF路线，包括NIF，催化酶和脚手架蛋白NIFU，这不是贫血生物的先例。今年，已经揭示了铁硫簇活着合成中没有功能性物种特异性，而NIF路线仅适用于厌氧硫簇的合成。此外，它是使用一种变压器表达的变压器，该变压器表达了表位的nifs/u，即NIF途径位于细胞原中，而ISC和SUF则位于有机器中。此外，丝氨酸活体合成途径的分子阐明表明，有两条路径：痢疾变形虫中的Aerine Raw Raw合成（磷酸化路径）和分解（非磷酸盐途径）。与其他寄生虫虫相比，许多散落的有机体都使用了这些新陈代谢路径。特别是，Fosfoserine氨基转移性酶（PSAT）在丝氨酸原始合成中的作用被阐明，并且使用Escherichiaosa PSAT缺陷进行了生物化学分析，并且具有出色的Invitro催化能力。反映在Invibo中。在上面，强烈建议丝氨酸代谢在Honhara昆虫中的重要性。将来，DNA微射线对转录组学的分析有望揭示丝氨酸半胱氨酸代谢和铁硫簇活合成途径的相互作用。