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大腸菌 における HSP60 のペリプラズムまたは
菌体表層局在について
Spirosomeはペリプラズムにあると想定して
実験1
spirosome がペリプラズムから分離できるか否か
を調べる。
実験2
細胞壁溶解直後の菌体を電子顕微鏡で観察する。
実験3
安定型 L-form(EcL株) の spirosome を調べる。
Spirosomeの局在を調べる目的で
細胞膜を壊さずペリプラズムの 蛋白 を分離することを試みた
リゾチーム液で処理した菌体を 3% NaCl 液に懸濁し、攪拌処理
によりペリプラズム蛋白を外液に遊離させる
細胞壁
ペリプラズム
細胞膜
細胞質内
Absorbance(A600 )
NaCl 2%以上の溶液中で攪拌してもス
フェロプラストはほとんど壊れない
1
0.5
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
更に10000回
転30分遠心
Concentration of NaCl(%)
リゾチームで作成した
スフェロプラスト
①攪拌前ス
フェロプラスト
NaCl溶液中で
30秒間攪拌
3000回転
15分遠心
③攪拌
後上清
②攪拌
後ス
フェロ
プラスト
結
果
スフェロプラストを 3 % NaCl 溶液中で撹拌した場合の spirosome 蛋白
1
2
3
1
撹拌前のスフェロプラスト菌体
2
撹拌後のスフェロプラスト菌体
94
3
攪拌後の上清
67 -
矢印 spirosome 蛋白
kDa
43 -
30 -
攪拌によってspirosome
がペリプラズムから遊離
したと考えられる
大腸菌スフェロプラストを1.75% NaCl液に懸濁し、攪拌した
前後の蛋白の比較
1
kDa
2
3
1. 撹拌前のスフェロプラスト菌体
2. 撹拌後のスフェロプラスト菌体
94-
3. 上清成分。
6743-
Spirosome
60kDa
30-
E.coli B 30℃と45℃培養(PYG培地 静置培養)による60kDa
蛋白の発現
1
2
1 30℃ 培養
94
2 45℃ 培養
67
矢印 60kDa蛋白
43
結果
30
60kDa蛋白 は、30℃培養に
比較して45℃培養で著しく増
加した
大腸菌スフェロプラストを1.75% NaCl液に懸濁し、攪拌した
前後の蛋白の比較と、 60kDa蛋白の抗 HSP60モノクローナ
ル抗体によるウエスタンブロッティング
A
1
kDa
946743-
2
3
B
3
kDa
94
67
43
30A, 1. 撹拌前のスフェロプラスト菌体 2. 撹拌後のスフェロプラスト菌体
3. 上清成分。
B, 攪拌後の上清成分(A,3)のウエスタンブロッティング。 矢印
60kDa蛋白
安定型 L-form株の60 kDa 蛋白を調べた
(35℃、8時間培養)
1
kDa
94-
67-
43-
30-
2
E.coli の安定型 L-form (EcL
株)
1
E.coli B (全菌体)
2
体)
E.coli L-form (全菌
矢印 spirosome蛋白
矢印
60 kDa 蛋白
35℃ 培養のL-form EcL株には spirosome
蛋白と同様に60 kDaに相当するバンドがな
かった
大腸菌の 安定型L-form株と野生株におけるHSP60の比較
(45℃、8時間培養)
A
1
2
3
B
1 2 3
A, SDS-PAGE
1. 野生株全菌体
kDa
94
94
2. 安定型L-form株全菌体
67
67
3. 培養上清
43
43
B, 抗HSP60モノクローナル抗
体によるウエスタンブロッティン
グ。
1. 野生株
30
30
2. 安定型L-form株
3. 培養上清
矢印 60kDa蛋白
45℃培養の 安定型L-form株にも60 kDa 蛋白のバンドは
見られなかった
E.coli の野生株と安定型L-form株における
HSP60の発現
1
2
3
4
5
kDa
2 E.coli B株 45℃
培養 全菌体
67-
ポンソーS染色
67-
1 E.coli B株 37℃
培養 全菌体
3 E.coli L-form株
37℃培養 全菌体
4 E.coli L-form株
45℃培養 全菌体
5 E.coli L-form株
ウエスタンブロッティング
45℃培養の培地
L-form株は45℃で増殖できる。しかしHSP60は発現していない。
大腸菌スフェロプラストを1.75% NaCl液に懸濁攪拌し、1万回
転30分遠心で菌体を除いた上清を4万回転、2時間の遠心分
離で得た沈査の電子顕微鏡像
矢印はHSP60像、スケールは100nm
本法で精製(分別遠心)したHSP60の電子顕微鏡像
(ネガティブ染色)
Viitnen P.V,et.al. 1992 J.B.C.
ま と め
1.大腸菌 のスフェロプラストを1.75%NaCl
液中で攪拌すると60KDa蛋白は細胞分画
より外液の方により多く見られた。
また安定型L-form株ではこの蛋白が検出
されなかった。
2.この60KDa蛋白は抗HSP60モノクローナ
ル抗体によってHSP60であることが確認さ
れた。
3.大腸菌のHSP60がペリプラズム(または菌
体表面)にある可能性が示唆された。
NATURE Vol 392 1998
リゾチーム処理直後の菌体(E.coli )にみられた spirosome (第80回
報告)
Clostridium
hiranonisの規則
的配列構造と比
較した部分
規則的配列構造が見られた
菌体
3分後に表面から離脱する長いspirosomeが見られた
100 nm