微生物学：大腸菌の機能的プロテオームの全体像

ハイスループット逆遺伝学における最近の発展によって、遺伝子の機能や相互作用をマッピングする能力に大変革がもたらされている。これらの手法の力は、ノックアウトされた際にいくつかの摂動（化学的、環境的あるいは遺伝学的な摂動）にわたって同様の表現型変化を引き起こす、機能的に関連する遺伝子群を特定する能力に依存している。しかしこれらの手法は、摂動が多数あるために、増殖あるいは形態学的な読み出しに限定されてきた。今回我々は、大腸菌（Escherichia coli）で、ハイコンテントの生化学的読み出しを行う熱プロテオームプロファイリングを用いて、121の遺伝的摂動に応答したプロテオーム規模のタンパク質の量と熱安定性を測定した。その結果、熱安定性、従って必須タンパク質の状態と相互作用は一般に調節されていることが分かり、特に遺伝学で利用できないタンパク質群を研究できる可能性が高まった。また、機能的に関連するタンパク質は、それらの共調節と（タンパク質、代謝物あるいは補因子との）物理的相互作用によって、それらの量と熱安定性の変化を異なる摂動にわたって協調させていることが分かった。さらに、これまでに決定されている、欠失させた遺伝子の範囲を超えた増殖表現型についての機構的手掛かりも示された。これらのデータは、タンパク質の機能と相互作用を推定するための豊かな情報資源になる。

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