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ストレプトマイセス（Streptomyces）のポリペプチドの細胞内トポロジーを網羅的に掲載している
Comprehensive subcellular topologies of polypeptides in Streptomyces.
PMID: 29544487 PMCID: PMC5853079. DOI: 10.1186/s12934-018-0892-0.
抄録
背景:
グラム陽性菌であるストレプトマイセス属のメンバーは、二次代謝物を生産し、異種タンパク質を分泌する重要な細胞工場として使用されています。細菌の中でも最大級のゲノムを持ち、プロテオームを有しています。その複雑なプロテオームと代謝制御を理解することは、あらゆる遺伝子工学的アプローチを改善することになります。
BACKGROUND: Members of the genus Streptomyces are Gram-positive bacteria that are used as important cell factories to produce secondary metabolites and secrete heterologous proteins. They possess some of the largest bacterial genomes and thus proteomes. Understanding their complex proteomes and metabolic regulation will improve any genetic engineering approach.
結果:
ここでは、Streptomyces lividans TK24のプロテオームの細胞内局在性の包括的なアノテーションを行い、これらの情報を広く利用できるようにするためにSubcellular Topology of Polypeptides in Streptomycesデータベース(SToPSdb)を開発した。蛋白質の機能情報と構造情報に基づいて、~4000個の蛋白質の名前を再注釈した統一的な命名法を導入しました。その結果、7494個のタンパク質について、予測ツールを用いたde novoでの局在化が行われ、その中には最近のゲノム再アノテーションで得られた183個のタンパク質の情報も含まれています。また、S. lividansのプロテオームは、タンパク質の相同性に基づいて、Streptomyces coelicolor A3(2)やEscherichia coli K-12を含む他のモデル細菌株のプロテオームとリンクされており、オープンなWebインターフェースからアクセスすることができます。最後に、プロテオミクス実験から得られた実験データを取り入れ、579個のタンパク質の存在やトポロジーを検証しています。また、プロテオミクスは、膜から流出する小胞から放出されるタンパク質も明らかにしています。また、その結果は、そのタンパク質がどのような経路を辿ってきたのかを示している。
RESULTS: Here, we performed a comprehensive annotation of the subcellular localization of the proteome of Streptomyces lividans TK24 and developed the Subcellular Topology of Polypeptides in Streptomyces database (SToPSdb) to make this information widely accessible. We first introduced a uniform, improved nomenclature that re-annotated the names of ~ 4000 proteins based on functional and structural information. Then protein localization was assigned de novo using prediction tools and edited by manual curation for 7494 proteins, including information for 183 proteins that resulted from a recent genome re-annotation and are not available in current databases. The S. lividans proteome was also linked with those of other model bacterial strains including Streptomyces coelicolor A3(2) and Escherichia coli K-12, based on protein homology, and can be accessed through an open web interface. Finally, experimental data derived from proteomics experiments have been incorporated and provide validation for protein existence or topology for 579 proteins. Proteomics also reveals proteins released from vesicles that bleb off the membrane. All export systems known in S. lividans are also presented and exported proteins assigned export routes, where known.
結論:
SToPSdbは、S. lividansをはじめとするストレプトマイセスのタンパク質局在化アノテーションを更新した包括的なリソースを提供する。菌体のプロテオミクス、ゲノミクス、メタボロミクスの実験データを含むデータベースへのリンクの基礎を形成している。
CONCLUSIONS: SToPSdb provides an updated and comprehensive protein localization annotation resource for S. lividans and other streptomycetes. It forms the basis for future linking to databases containing experimental data of proteomics, genomics and metabolomics studies for this organism.