A number of binding-proteins located in the periplasmic space are required for active transport of nutrients and chemotactic signal transmission into the cell. Among them, ribose-binding protein bound with ribose interacts with Trg and ABC transporter, permease embedded the inner membrane. To elucidate the original mechanism of chemotaxis and transport that are mediated by ribose-loaded RBP at periplasmic space a new mutants screening experiment is conducted, unlike conventional screening, utilizing trz, chimeric receptor. Trz is transmembrane, composed of N-domain of Trg, hemoreceptor and C-domain of EnvZ, osmosensor. Transmission of signal through Trz into cell is the process which ribose-loaded RBP interact with Trg domain of Trz, to express ompC-lacZ fusion gene of chromosome through EnvZ domain of Trz and ompR. As lacZ is connected to ompC, if signal is to be transmitted normally, red colony can be formed at McConkey plate, and if RBP is to be defected due to mutation, white colony can be formed. This phenotype is utilized for the isolation of taxis mutant on the McConkey plate added allose. For the isolation of transport mutation, the following characteristics are adopted: when a defect is caused by RBP mutation at the interaction between RBP and permease, cells fails to uptake the ribose that came out leaked into periplasm, it lead to the binding of these ribose with mutated RBP, and red colony can be formed by sending signal into cytoplasm of cell on the McConkey plate without ribose. The isolated taxis mutants showed somewhat weak defects, or many of taxis and transport had defects. The taxis mutations were located in the area of either binding-cleft or hinge. All transport mutations failed to form ring and also failed with uptake of radioactive ribose. Concerning mutational changes, many of the same mutation were obtained at 3 sites and all of them were located on the surface. Therefore, it is suggested that these residue occupied considerably important position for interaction. Also, as a result replacement of mutants by site-directed mutagenesis, the phenotype of these sites are not greatly influenced, it can be supported that they are specific site. Meanwhile, as the result of analyzing taxis mutant and transport mutants, it could be known that each region of them were considerably narrow and small, it is deemed considerably difficult to isolate taxis mutant only.
대장균의 세포막공간에서 리보스 결합단백질이 리보스를 세포내로 수송하는 기작과 세포내로 신호전달 하는 기작을 밝히고자 리보스 수송에 결함을 자지는 돌연변이 결합단백질을 분리 하였다. 돌연번이를 분리하는데 있어 기존의 방법으로는 최종적으로 원하는 돌연변이만을 분리하기가 어렵기 때문에 융합감각수용체(Chimeric Transducer)인 Trz시스템을 이용 하였다. 이 시스템의 장점은 기존의 돌연변이 분리에서는 제거될 수 없었던 pseudo-mutant들의 phenotype들을 배제할 수 있다는 것이다.
분리된 수송돌연변이들은 52, 166, 134, 72 residue로서 리보스 결합단백질의 표면에서 발견되었으며, 동일한 곳이 여러번 발견 되었다. 따라서 이들 돌연변이들은 단백질들끼리의 상호작용에 관여할 것으로 보여지며 동일한 곳이 다수로 분리되는 것으로 보아 상당히 specific site임을 알 수 있었다.
한편 이들을 분석한 결과, 52, 166 residue는 수송에만 큰 결함을 가지는 반면, 72, 134는 수송과 주화성 모두 다소 약한 결함을 보였다. 또한 자리특이적 돌연변이를 이용하여 수송에만 결함을 보이는 52, 166에 대하여 6개의 다른 아미노산으로 치환한 결과, 성장과 리보스 수송이 다소 향상된 것외에는, 원래의 돌연변이와 유사한 결함을 보였다. 따라서 이 두위치는 리보스 결합단백질과 수송단백질의 상호작용에 있어 중요한 역할을 할 것으로 사료된다. 분리된 주화성 돌연변이들은 다소 약한 결합을 가진 것들만이 분류되었으며 이러한 이유로, 분리된 돌연변이들을 분석한 결과, RBP의 주화성 관련 지역이 수송관련 지역에 비하여 협소하며 상당히 중복되어 있기 때문인 것으로 보인다.
