走化性シグナル伝達に関わる蛋白質複合体の構造と機能

参与趋化信号转导的蛋白质复合物的结构和功能

基本信息

批准号：
17053009
负责人：
川岸郁朗
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Nagoya 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)セリン受容体Tsrとアスパラギン酸受容体Tarのリガンド結合残基はほぼ共通で,異なる残基を入れ替えてもリガンド特異性は変わらない.変異受容体やキメラ受容体を作製・解析し,共通なリガンド結合残基の三次元的配置の違いがリガンド特異性を決定するという仮説を立てている.Tsrリガンド結合ドメインの構造解析を行い,仮説を支持する結果を得た.(2)走化性受容体は細胞極でクラスターを形成し,これがシグナル増幅や適応に重要とされている.そこで,Tar-GFP融合蛋白質を用いて,適応に伴う受容体メチル化(アミド化)の影響について調べたところ,極局在をわずかながら有意に促進した.さらに,修飾されていないTar-GFPの極局在は,アミド化されたTsrを共発現することにより促進された.以上のような受容体修飾の効果は,適応に関与するにしては小さすぎるが,受容体クラスターの安定化に貢献していると推定された.また,Tar-GFPの局在過程を観察した.発現誘導後,まず菌体側面で蛍光ドットが見られ,やがて極の蛍光が強くなった.驚くべきことに,Tar-GFPは菌体側面でらせん状に配置した.さら詳しい解析から,蛋白質膜挿入装置Sec複合体自体がらせん状に配置することがわかった.この発見は,膜蛋白質の局在機構に新たな光を当てるものである.(3)コレラ菌は3組の走化性(Che)蛋白質群をもち,病原性にも関与する.全てのcheY遺伝子を欠失したところ,cheY3(cheクラスターII)欠失のみ走化性を失った.他の細菌では,べん毛回転を直接制御するCheYを過剰発現すると,菌は極端にバイアスのかかった泳ぎを示す.そこで,コレラ菌CheYを過剰発現したところ,CheY3以外のCheYホモログは遊泳に影響しなかった.したがって,cheクラスターIおよびIIIは,主として走化性以外の機能を制御すると推測された.

(1)丝氨酸受体Tsr和天冬氨酸受体Tar的配体结合残基几乎相同，即使替换不同的残基，配体特异性也不会改变。我们创建并分析了突变型受体和嵌合型受体，常见的配体结合残留物我们假设Tsr三维排列的差异决定了配体特异性。我们对Tsr配体结合域进行了结构分析，得到了支持这一假设的结果。(2)趋化受体在两极形成簇，它们是信号因此，当我们使用Tar-GFP融合蛋白研究与适应相关的受体甲基化（酰胺化）的影响时，我们发现它轻微但显着地促进了极性定位。此外，不合格。通过共表达酰胺化 Tsr 促进了 Tar-GFP 的极性定位，尽管上述受体修饰的影响太小而无法参与适应，但推测这有助于稳定。我们还观察了Tar-GFP的定位过程，在表达诱导后，首先在细菌细胞的侧面看到荧光点，然后两极的荧光变得更强，令人惊讶的是，在细菌细胞的侧面发现了Tar-GFP。它们呈螺旋状排列。从更详细的分析来看，发现蛋白质膜插入装置Sec复合体本身呈螺旋状排列，这一发现为膜蛋白的定位机制提供了新的线索。 (3)霍乱弧菌具有三组趋化机制。蛋白质，也参与致病性。当所有cheY基因被删除时，只有cheY3（che簇II）删除导致趋化性丧失。在其他细菌中，直接控制鞭毛旋转的CheY的过度表达会导致细菌表现出极端的偏向游动。当霍乱弧菌CheY过表达时，CheY3以外的CheY同源物不影响游泳，因此推测Che簇I和III主要控制趋化性以外的功能。