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。

我们正在研究大肠杆菌趋化性适应的分子机制，重点是蛋白质定位。当受体通过修饰酶 CheR 和 CheB 甲基化和去甲基化时，就会发生适应 = 脱敏。该受体与 CheA 形成复合物，位于细菌细胞的极点。我们的实验室已经表明 CheR 和 CheB 也是极地局域的。因此，存在两个问题：（i）此类趋化因子的定位是否受到调节？（ii）作为定位目标的受体本身如何定位到两极？首先，关于（i），我们关注受体甲基化。使用 GFP 融合蛋白的定量分析表明，甲基化显着促进了 CheB 定位。我们还发现，与 CheB 磷酸化相关的结构变化对两极定位有很大影响。关于(ii)，我们使用全内反射显微镜观察了大肠杆菌膜蛋白受体的动态。跟踪天冬氨酸受体 Tar 的运动轨迹表明，Tar-GFP 以螺旋模式移动，逐渐在真菌的侧面形成簇。此前，我们实验室证实Tar-GFP在细菌细胞侧面呈螺旋状排列，这个结果非常有趣。更有趣的是，研究人员认为它的运动可能受到大肠杆菌细胞骨架蛋白的限制，这些蛋白也以螺旋模式排列。接下来，我们旨在从不同的方向阐明受体在两极的定位，并全面分析和讨论大肠杆菌所拥有的所有组氨酸激酶的细胞内定位。我目前正在写三篇提交的论文，总结迄今为止的内容。此外，目前正在提交一篇英文评论文章。