大腸菌の低浸透圧応答における
膜脂質と機械刺激受容チャンネルMscL
指導教員 大西純一 教授
41311 奥田芳子
大腸菌のリン脂質合成経路
グリセロール 3-リン酸
ホスファチジン酸
CDPジアシルグリセロール
PGPシンターゼ (pgsA)
ホスファチジルセリン
ホスファチジルエタノールアミン(PE)
ホスファチジルグリセロールリン酸
ホスファチジルグリセロール(PG)
カルジオリピン(CL)
大腸菌の低浸透圧応答
内膜 (細胞質膜)
外膜
H2O
H2細胞質
O, イオン
Mechanosensitive
channel (Ｍｓｃ)
MscL
MscS
MscM
実験に使用した菌株
菌株
特徴
S301A
lacY 欠損
S330A
PG, lacY 欠損
S301AE MscL, lacY 欠損
S330AE PG, MscL, lacY 欠損
体積測定方法
D.W.
3 H Oと14C-ラクトースの混合液
2
遠心
大腸菌液
取り込まれた放射線量を測定
H2O
シリコンオイル
細胞質
ラクトース
過塩素酸
lacY 欠損株
細胞質体積 ＝ H2O体積 － ラクトース体積
低浸透圧ショック後の細胞質体積変化
0.18 M NaCl
0.18M
NaCl
(565
mosM)
％
0 M NaCl
0M NaCl
(250
mosM)
％
100
100
75
50
25
0
100
75
50
25
0
75
50
25
0
0min 5min 10 min
♦ S301A
％
0.3 M NaCl
0.3MmosM)
NaCl
(775
0min 5 min 10 min
■ S301AE
▲ S330A
0 min 5
min
10 min
● S330AE
PG‾
PG‾,MscL‾
MscL‾
低浸透圧培地で最も細胞質体積が減少しやすかった。
PG欠損株では細胞質体積が減少後、回復する傾向が見られた。
Wild type
より細かい間隔での細胞質体積測定
％
100
PG-,MｓｃL-
75
S330A
S330AE
50
PG-
25
0
0 min
4 min
8 min
12 min
PG欠損株はPG・MscL二重欠損株よりも体積が大幅に減少し、その後回復した。
まとめ
• 低浸透圧培地で生育した大腸菌はMscが開口しや
すい。
• PG欠損株では低浸透圧ショックによってMscが開
口しやすい。
• PG欠損株のMscLを破壊すると細胞質体積の減少
を抑制できる。
• 膜脂質の組成がMscの開口調節に影響を与える。

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生体膜と輸送（2015)答

脂肪酸の吸収、合成