The high-affinity uptake of D-ribose in Esherichia coli K-12 requires the RbsACBK proteins encoded by a single rbs operon. Until now, the function of RbsD produced from the same operon is unknown. When we overproduced RbsD in the presence of RbsACBK, this high copy RbsD caused an increase in the rate of D-ribose uptake into the cytoplasm, leading to a cell death. The lethality depends on the presence of RbsK, indicating that the phosphorylation of ribose is responsible for the phenotype. We have isolated fifteen mutations that alleviate the lethality. Nine of them are found in rbsC. Two other mutations, showing a similar phenotype, are in rbsA, and two others in rbsB. The mutations are leaky and reduced the rate of ribose uptake. The current hypothesis is that the lethality caused by a metabolic overflow as a result of RbsD overproduction is alleviated by a reduction in ribose uptake caused by a mutation in the Rbs transporter.
리보스의 고친화성 기질 수송은 하나의 rbs 오페론에 의해 발현되는 RbsACBK 단백질에 의해 이루어진다. 지금까지, RbsD 단백질을 제외한, 각 성분들의 기능이 밝혀져 있는 상태이다. RbsACBK가 존재하는 상태에서 RbsD 단백질을 과잉생산시켰을 때, 세포질내로의 리보스 수송률이 급격히 증가하였다. 그리고 이것은 리보스 최소배지에서 세포를 죽게 만드는 현상을 유발하였다. 그러나, RbsK 단백질을 이 조건에서 배제시켰을때, 세포의 치사현상은 사라졌다. 이는 세포내로 과잉 유입된 리보스가 인산화 되었을 때, 이러한 현상을 일으킨다는 사실을 말해준다.
인위적인 돌연변이 유도체를 이용하여, 세포치사를 극복하는 열다섯개의 돌연변이들을 얻었다. 이중 아홉개는 RbsC에 아미노산 서열변화가 생긴 것이었고, RbsB와 RbsA에 각각 두개씩의 돌연변이가 일어났음을 알아내었다. 이러한 돌연변이들은 리보스 수송률을 야생형보다 더 감소시켰고, 그로 인해 세포치사가 억제되었다. 현재 추론은, RbsD의 과잉생산으로 인해 세포치사가 일어났고, 이 현상은 리보스의 고친화성 수송계의 돌연변이에 의한 리보스 기질 수송률을 감소시킴으로써 극복할 수 있다고 보아진다.
