N-terminal first-half extracellular domain of ionotropic glutamate receptor subunit 1 (iGluR1N), without any specified function yet, was cloned from cDNA library of rat brain by PCR. iGluR1N protein was stably expressed with its native signal sequence in E.coli under Ptac promoter to form insoluble aggregate. In order to export this protein into the periplasm, the signal sequence was replaced by the signal sequence of periplasmic ribose-binding protein (RBP) of E.coli. The signal sequence of RBP-iGluR1N fusion protein was processed but the mature part of iGluR1N stayed at membrane giving lethal effect to the cell. It seems that the lethal effect by the fusion protein results from the jamming of secretory machinery leading to accumulation of precursor proteins inside the cytoplasm. The expression of iGluR1N also gave lethal effect to the cell. A spontaneous mutant that could survive with iGluR1N expression was selected. In this suppressor mutant, the amount of expressed iGluR1N did not decrease still forming aggregate. The suppressor mutant grew slower than wild type and the suppressor cells were shown to be filamentous form at stationary phase. The spontaneous mutation of this suppressor was mapped at 2 min region of E.coli chromosome. The suppressor mutant could not relieve the lethality by RBP-iGluR1N expression, which indicated that the modes of lethality resulted from the expression of two proteins were quite different.
쥐의 이온 수송 글루타메이트 수용체의 N-말단부위를 (iGluR1N) 클로닝하여 대장균에서 발현시켜 보았더니 대부분의 단백질이 침전을 형성하였다. 단백질의 분리가 용이하도록 이iGluR1N 단백질을 막간 공간으로 전위 시키기 위해서 자신의 전위 신호 배열(signal sequence) 대신에 대장균에 존재하는 리보스 결합단백질의 전위 신호배열을 도입하였다. 그러나 이 융합단백질은 세포막으로 이동되어 전위 신호 배열이 잘려진 채 계속 세포막에 머물렀으며 결국은 세포를 죽게 만들었다. 이 융합 단백질의 치사성은 융합 단백질에 의해 단백질 전위 기구가 막혀서 막간 공간으로 전위 되어야 할 전구체 단백질들이 세포질 내에 쌓이기 때문인 것으로 생각된다. iGluR1N 단백질 또한 세포의 성장을 저해하는 치사 효과를 보였는데 그 치사 기작을 알아보기 위해 이 단백질에 발현됨에도 불구하고 세포의 성장을 회복시키는 돌연변이주를 골라내었다. 이 돌연변이주는 iGluR1N단백질의 치사효과를 억제할 뿐만 아니라 성장속도가 늦어졌으며 세포의 모양을 관찰한 결과 긴 실처럼 여러개의 세포가 붙어 있는 것으로 보여졌다. 유전학적인 분석에 의해 이 돌연변이는 대장균 크로모좀의 2분 근처에서 일어난 것으로 밝혀졌다. 또한 이 돌연변이주는 리보스 결합단백질의 전위 신호 배열을 갖는 융합단백질의 치사효과를 억제하지 못하였다. 이 사실은 두 단백질의 차이는 단지 전위 신호 배열뿐이지만 이들의 치사 기작은 매우 다르다는 것을 의미한다.
