大腸菌環境応答シグナル伝達系におけるタンパク質局在のダイナミクス

大肠杆菌环境响应信号转导系统中蛋白质定位的动态

基本信息

批准号：
06J06446
负责人：
坂野聡美
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hosei University (2007)Nagoya University (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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

项目摘要

大腸菌走化性における適応の分子機構についてタンパク質の局在に焦点を当てて研究している。適応=脱感作は、受容体が修飾酵素CheR・CheBによってメチル化・脱メチル化されることにより起こる。受容体はCheAと複合体を形成し、菌体の極に局在する。当研究室ではすでに、CheR・CheBもまた極局在することを示している。そこで、(i)このような走化性因子の局在は制御を受けるのか、また、(ii)局在ターゲットとなっている受容体自体はどのように極へ局在するのか、という2つの疑問を調べた。まず(i)については、受容体のメチル化に着目した。GFP融合タンパク質を用いた定量解析により、CheBの局在がメチル化によって顕著に促進されることを示した。また、CheBのリン酸化に伴う構造変化が極への局在変化に大きな影響を与えていることも明らかとした。(ii)に関しては、全反射顕微鏡を用いて、大腸菌の膜タンパク質受容体の動態を観察した。アスパラギン酸受容体Tarの動きの軌跡を追跡した結果、Tar-GFPは、菌の側面で徐々にクラスターを形成しながら、らせん状に動いていることが示唆された。以前、当研究室によって、Tar-GFPは菌体側面でらせん状に配置していることが確認されており、この結果は非常に興味深い。さらに面白いことに、その動きは、同様にらせん状に配置している大腸菌の細胞骨格タンパク質によって制限されているのではないかと示唆された。次に、受容体の極への局在を違った方向から明らかにしようと考え、大腸菌が持つ全ヒスチジンキナーゼの細胞内局在を網羅的に解析し議論した。ここまでの内容をそれぞれまとめて、現在3報の投稿論文を執筆中である。さらに、英文総説を1報、現在投稿中である。

正在研究针对蛋白质定位的大肠杆菌趋化性中适应性的分子机制。适应=当受体被修饰的酶Cher和Cheb甲基化并脱甲基时，就会发生脱敏。该受体与CHEA形成复合物，并位于细菌细胞的两极。我们的实验室已经表明，Cher和Cheb也是高度位置的。然后，我们研究了两个问题：（i）是否调节这种趋化因子的定位，以及（ii）受体本身（即局部靶标）如何定位于极点。首先，关于（i），我们专注于受体甲基化。使用GFP融合蛋白进行定量分析表明，CHEB的定位通过甲基化显着增强。还揭示了与CHEB磷酸化相关的结构变化对对极点的定位变化有重大影响。关于（ii），使用总反射显微镜观察到大肠杆菌中膜蛋白受体的动力学。跟踪天冬氨酸受体TAR的运动轨迹表明，TAR-GFP以螺旋形的形状移动，逐渐在细菌的侧面形成簇。以前，我们的实验室证实了TAR-GFP在细胞的侧面上排列在螺旋中，这一结果非常有趣。更有趣的是，有人建议该运动可能受到大肠杆菌细胞骨架蛋白的限制，这些蛋白质以螺旋形的形状排列。接下来，我们旨在从不同的角度阐明受体的定位到极点，并全面分析并讨论了大肠杆菌持有的所有组氨酸激酶的亚细胞定位。我目前正在撰写三篇提交文件，总结了上述内容。此外，目前正在发布一项英语评论。