レジオネラIV型分泌装置の構造形成と作動機構

军团菌IV型分泌器的结构形成及工作机制

• 批准号: 18054020
• 负责人: 久堀 智子
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Osaka 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18054020/
• 关键词: 病原細菌; レジオネラ; IV 型分泌系; 結晶構造解析; 膜タンパク質; IV型分泌系; 電子顕微鏡

病原細菌の宿主への感染の中核的働きをするものは細菌が細胞表層に持つ病原因子輸送装置である。各々の病原細菌は宿主との相互作用の結果、特化した輸送装置を進化的に獲得してきた。レジオネラはDNA輸送系から派生したIV型分泌系に分類されるタンパク質輸送装置を持ち、その作動原理は解析の進んだIII型分泌系を含む既知のタンパク質輸送装置とは概念的に異なるものであることが期待される。我々は、レジオネラのIV型分泌装置の分子構造および構成タンパク質の原子構造を解明することにより、IV型分泌系固有のタンパク質輸送の作動原理の解明を目指して研究を進めている。平成18年度にレジオネラIV型分泌装置の予想構成タンパク質の欠損株を網羅的に作製し、そのうち主要なタンパク質については抗体を作製して解析の基盤を構築した。これを踏まえて平成19年度には、レジオネラの膜画分を単離して生化学的にIV型分泌系の主要コンポーネントを同定する試みを行った。特定のタンパク質の欠損下で別の予想コンポーネントタンパク質の外膜への局在が消失するかどうかを網羅的に解析し、外膜にアンカーされる中核構造体の構成タンパク質としてDotH, DotC, DotD, DotF, DotGという5つのタンパク質を同定した。IV型分泌系の作動機構を解析する端緒としてこれらの中核構造体構成タンパク質の個々の結晶構造解析をめざしている。上記5つのタンパク質について大量発現系の構築を試み、いくつかは構築を完了してタンパク質の精製方法を確立し結晶構造解析のための基盤を整えた。

感染致病细菌宿主的核心功能是细菌在细胞表面具有的致病剂传输装置。每种致病细菌与宿主的相互作用都进化为获得专门的运输设备。 Legionella的蛋白质转运装置分类为源自DNA传输系统的IV型分泌系统，其操作原理有望在概念上与已知的蛋白质传输设备在概念上不同，包括III型分泌系统，该系统已被分析。我们正在进行研究，目的是通过阐明军团菌的IV型分泌装置的分子结构和组成蛋白的原子结构来阐明IV型分泌系统固有的蛋白质转运原理。在2006年，全面制备了IV型军团菌的预测组成蛋白的菌株，并为主要蛋白质生成了抗体，以建立分析基础。基于这一点，在2007年，我们试图隔离军团纳拉族的膜部分，并在生化上识别IV型分泌系统的主要组成部分。我们全面分析了另一个预测的组分蛋白在特定蛋白质的缺乏下是否消失在外膜中，并确定了五种蛋白质，DOTH，DOTC，DOTC，DOTD，DOTF和DOTG，是锚定在外膜上的核心结构的组成蛋白。作为分析IV型分泌系统的驱动机制的起点，我们旨在分析这些核心结构的各个晶体结构。我们试图为上述五种蛋白质构建一个大规模的表达系统，有些人完成了构建，建立了一种净化蛋白质的方法，并为晶体结构分析奠定了基础。