ポルフィロモナスgingivalisにおけるヘミン結合タンパク質35（HBP35）の特性：その細胞分布、チオレドキシンの活性とヘム利用における役割

背景：歯周病原体ポルフィロモナスgingivalisは、成長にヘムを必要とする必須の嫌気性です。そのヘム獲得メカニズムを理解するために、それぞれ1つのチオレドキシン様モチーフと保存されたC末端ドメインを持つヘミン結合タンパク質（HBP35タンパク質）に焦点を当てました。 結果：Hbp35遺伝子は、細胞質に40、29、27 kDaの分子量を持つ3つのタンパク質、および細胞上の40 kDaタンパク質の1つの修飾された形態を持つ3つのタンパク質を伴う1.1 kb mRNAとして転写されたことが観察されました。表面。組換え40 kDa HBP35は、in vitroでチオレドキシン活性を示し、2つの推定活性部位システイン残基の突然変異はこの活性を廃止しました。組換え40 kDaタンパク質と27 kDaタンパク質の両方がヘミンに結合する能力を備えており、HBP35欠失変異体の成長は、同じ条件下での野生型の成長と比較して、ヘミン枯渇条件下で実質的に遅れました。 結論：P. gingivalis Hbp35は、チオレドキシンおよびヘミン結合活性を示し、ヘミン枯渇した状態での成長に不可欠であり、タンパク質がヘミンの獲得に重要な役割を果たすことを示唆しています。

BACKGROUND: The periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis is an obligate anaerobe that requires heme for growth. To understand its heme acquisition mechanism, we focused on a hemin-binding protein (HBP35 protein), possessing one thioredoxin-like motif and a conserved C-terminal domain, which are proposed to be involved in redox regulation and cell surface attachment, respectively. RESULTS: We observed that the hbp35 gene was transcribed as a 1.1-kb mRNA with subsequent translation resulting in three proteins with molecular masses of 40, 29 and 27 kDa in the cytoplasm, and one modified form of the 40-kDa protein on the cell surface. A recombinant 40-kDa HBP35 exhibited thioredoxin activity in vitro and mutation of the two putative active site cysteine residues abolished this activity. Both recombinant 40- and 27-kDa proteins had the ability to bind hemin, and growth of an hbp35 deletion mutant was substantially retarded under hemin-depleted conditions compared with growth of the wild type under the same conditions. CONCLUSION: P. gingivalis HBP35 exhibits thioredoxin and hemin-binding activities and is essential for growth in hemin-depleted conditions suggesting that the protein plays a significant role in hemin acquisition.