The fifty-four homolog(Ffh) protein of Escherichia coli, the protein moiety of cytosolic ribonucleoprotein containing 4.5S RNA, is the counterpart of eukaryotic SRP54. The N-terminal G-domain carries a GTP-binding site and the C-terminal M-domain has binding sites for both signal sequence and SRP RNA. GTP hydrolysis is known to be important for transport of secretory proteins across and integral membrane proteins to the cytoplasmic membrane in Escherichia coli. Ffh protein is unstable in a molar concentration exceeding that of 4.5S RNA, but stable in the Ffh-4.5S RNA particle. In this study the basal GTPase activity of Ffh protein was found to be enhanced in the presence of other proteins, detergents and large unilamellar vesicles(LUV). These results suggest that Ffh protein is stablilized in the hydrophobic environment and the GTPase activity is significantly stimulated. Unlike in the case of Ffh-4.5S RNA complex, the GTPase activity of Ffh is not inhibited by functional signal peptide or the mutant signal peptide of ribose binding protein(RBP). This result suggests that Ffh protein is nonspecific for signal peptide in the absence of 4.5S RNA. It was observed that Ffh protein has an ATPase activity.
대장균내에서 4.5S RNA와 ribonucleoprotein complex를 형성하고 있는 fifty-four homolog(Ffh) 단백질은 진핵생물에 존재하는 SRP54와 유사한 구조와 기능을 지니고 있다. N-말단의 G-domain에는 GTP-binding site가 존재하며 C-말단의 M-domain에는 신호서열과 SRP RNA에 binding하는 부위가 존재한다. 대장균내에서 분비 단백질과 막 내재 단백질이 세포막으로 translocation되는 과정에는 GTP의 가수분해가 중요하게 작용하는 것으로 알려져 있다. Ffh 단백질은 4.5S RNA에 비하여 과다하게 존재하는 경우에 매우 불안정하여 세포내에서 쉽게 분해되지만 Ffh-4.5S RNA의 복합체로 존재하는 경우에는 안정하다. 본 연구에서는 Ffh 단백질의 basal GTPase 활성이 소수성 단백질, detergent, large unilamellar vesicles(LUV)가 존재하는 조건하에서 향상된다는 사실을 확인하였다. 이러한 결과는 Ffh 단백질이 free한 상태로 존재하는 경우에 소수성 환경에서 안정화되며 GTPase 활성이 현저하게 증가한다는 것을 의미한다. 또한 Ffh-4.5S RNA 복합체를 형성하고 있는 경우와 달리, free한 상태의 Ffh 단백질의 GTPase 활성은 ribose binding protein(RBP)의 functional signal peptide나 mutant signal peptide에 의하여 억제되지 않았다. 이러한 결과는 Ffh 단백질이 4.5S RNA가 존재하지 않는 조건하에서는 signal peptide에 특이적으로 작용하지 못한다는 것을 보여준다. 그리고 Ffh 단백질은 GTPase 활성뿐만아니라 ATPase 활성도 지니고 있는 것으로 확인되었다.
