抄録
光合成細菌Rhodobacter sphaeroides f. sp. denitrificansのDMSO (dimetyl sulfoxide)呼吸系のdmsCBAオペロンの転写はニ成分制御系のDmsS/DmsRにより制御されている。一般にセンサーキナーゼはN末側から膜貫通ドメイン、PASドメイン、リン酸リレーに関与するドメインを持ち、細胞外領域が環境のシグナルを認識すると考えられているが、DmsSの膜貫通ドメインと予想される領域では、疎水性アミノ酸配列が短くペリプラズム側に露出していないことが推測された。このことからDmsSがDMSOそのものを感知していないことが予想された。そこで、DmsSのトポロジーを確認するため、膜結合に関与していると思われる6カ所の疎水性アミノ酸領域に注目し、その数を様々に変化させた7つのdmsS-lacZ融合遺伝子を作製した。これらの融合遺伝子を用いた解析からDmsSが細胞膜の細胞質側、または細胞質に局在するタンパク質であると推定された。
本研究ではDmsSのトポロジーとセンシング機能の解析を目的とし、上記の7種類の融合遺伝子を持つ光合成細菌をペリプラズム、細胞膜、細胞質に分画し、LacZ活性を測定した。疎水性領域が増えるにつれて活性の分布が細胞質から細胞膜に移ったことから、DmsSが細胞質に局在するのではなく、細胞膜に結合することが示された。また、DmsSの膜結合領域を部分的に除去しDmsA発現量を調べた結果、膜結合領域はセンシング機能に必要でC末端側が特に重要であることが示された。
