枯草菌細胞膜糖脂質の環境ストレス応答における役割の解明

阐明枯草芽孢杆菌膜糖脂在环境应激反应中的作用

基本信息

批准号：
16J10629
负责人：
関貴洋
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

枯草菌はその細胞膜に糖転移酵素UgtPによって合成される３種類の糖脂質を持っている。ugtP遺伝子を破壊し糖脂質を欠損させた細胞では細胞外ストレス応答因子であるExtraCytoplasimic Function (ECF）シグマ因子（SigM, SigV, SigX）が恒常的に活性化している。ECFシグマ因子は普段, 膜タンパク質であるアンチシグマによって捕縛され活性が抑制されている。SigVは細胞壁分解酵素であるリゾチームに応答し, その活性化機構はSigVの特異的アンチシグマRsiVがRIP経路と呼ばれる多段階のプロテアーゼカスケードによって分解されるというものである。しかしRIPプロテアーゼの1つであるRasPを欠損していても, SigVは糖脂質欠損に応答し活性化した。また, 糖脂質欠損株ではRsiVレベルに変化はなく分解は起きていなかった。一方で, あらかじめRsiVを欠損させておくとSigV活性に糖脂質欠損の影響は見られなくなった。これらの結果は, 糖脂質欠損によるSigVの活性化機構はRIP経路を介したRsiVの分解とは異なる機構によることを示している。さらに, RsiVの細胞外ドメインを糖脂質欠損には応答しないRsiWの細胞外ドメインと交換したキメラタンパク質は糖脂質欠損に応答しなかった。また, RsiV の66番目のアラニンをトリプトファンに置換した変異RsiVも糖脂質欠損には応答しなかった。これらの結果より, 糖脂質欠損によるSigVの活性化機構は, RsiVの細胞ドメインから始まる立体構造変化であることが示唆された。

枯草芽孢杆菌具有由糖基化UGTP在其细胞膜中合成的三种类型的糖脂。在破坏UGTP基因且缺乏糖脂的细胞中，细胞外应激反应因子，外胞质功能（ECF）Sigma因子（SIGM，SIGM，SIGV，SIGX）被不断激活。 ECF Sigma因子通常会被抗膜蛋白抗硫酸抗菌捕获和抑制。 SIGV对细胞壁降解酶溶菌酶的反应，其激活机制是SIGV的特定抗脉冲RSIV被称为RIP途径的多阶段蛋白酶级联反应。但是，即使在RASP缺乏RIP蛋白酶中，SIGV也会因糖脂缺乏而激活。此外，糖脂缺陷菌株的RSIV水平没有变化，也没有发生降解。另一方面，如果RSIV提前不足，则未观察到糖脂缺乏对SIGV活性的影响。这些结果表明，通过糖脂缺乏，SIGV激活的机理是由于与通过RIP途径的RSIV降解不同的机制。此外，将RSIV细胞外域的嵌合蛋白换成对RSIW的细胞外结构域，对糖脂缺乏反应没有反应。此外，突变体RSIV用色氨酸取代RSIV的第66丙氨酸，对糖脂缺乏症没有反应。这些结果表明，由于糖脂缺乏引起的SIGV激活的机制是构象变化，始于RSIV的细胞结构域。