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蛋白質の機造構築におけるジスルフィド結合の役割とその形成機構

Research Project

Project/Area Number 09261217
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

伊藤 維昭  京都大学, ウイルス研究所, 教授 (90027334)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 秋山 芳展  京都大学, ウイルス研究所, 助手 (10192460)
Project Period (FY) 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1997: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywordsジスルフィド結合 / アルカリ性ホスファターゼ / Dsb因子 / 呼吸鎖 / 電子伝達系 / タンパク質折り畳み
Research Abstract

大腸菌のアルカリ性ホスフアターゼ(PhoA)のフォールディングは、ペリプラズム領域においてジスルフィド結合の形成に依存して起こる。PhoAの約2組のジスルフィド結合内、C未端側に位置するものが活性発現に必要であり、N末端側のジスルフィド結合は活性には不必要だがプロテアーゼ耐性桝造の雑得には必要である事を明らかにした。DsbAはthioredoxin様の活性中心を持ちそのジスルフィトを使って標的蛋白質のCysを酸化するが、PhoAの最もN末端側のCys残基をSerに変えると、残りの3つのCysがDsbA依存的に誤った組み合わせのジスルフィド結合を形成すること、およびそれがDsbCによって正しい組み合わせのものに変換されることを見いだした。in vivoにおいては、単純にジスルフィド結合を架けるDsbAと、導入されたジスルフィド結合を正しい組み合わせのものに異性化するDsbCの協同作用によって、初めて蛋白質に正しくジスルフィド結合が導入されることが明らかとなった。DsbAが機能すると、自らのCysは還元され、それは膜琴白質DsbBによって再酸化・リサイクルされる。細胞が呼吸鎖構成成分欠損状態で増殖中にはDsbBがDsbAとの複合体状態として蓄積し、その結果、過剰にあるDsbA分子のほとんどが還元型として蓄積することを見いだした。即ち、DsbA-DsbB系への酸化力は何らかの機構で呼吸鎖電子伝達系を介して供給されること、したがって、非酵素的にも起こり得るジスルフィド結合形成という単純な生化学反応が、細胞内では呼吸鎖にまで繋がるシステムによって支えられている事実が明らかになった。

Report

(1 results)
  • 1997 Annual Research Report
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    (7 results)

All Other

All Publications (7 results)

  • [Publications] Sone,M., Kishigami,S., Yoshihisa,T. and Ito,K.: "Roles of disulfide bonds in bacterial alkaline phosphatase." J.Biol.Chem.272. 6174-6178 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Sone,M., Akiyama,Y. and Ito,K.: "Differential in vivo roles played by DsbA and DsbC in the formation of protein disulfide bonds." J.Biol.Chem.272. 10349-10352 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Kobayashi,T., Kishigami,S., Sone,M., Inokuchi,H., Mogi,T. and Ito,K.: "Respiratory elcctron transfer chain is required to maintain oxidized states of the DsbA-DsbB disulfide bond formation system in acrobically grwoing Escherichia coli cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 11857-11862 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Homma,T., Yoshihisa,T. and Ito,K.: "Subunit interactions in the Escherichia coli protein translocase : SecE and SecG associate independently with SecY." FEBS Lett.408. 11-15 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Taura,T., Yoshihisa,T. and Ito,K: "Protein translocation functions of Escherichia coli SecY : in vitro characterization of cold-sensitive secY mutants." Biochimie. 79. 517-521 (1997)

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  • [Publications] Matsumoto,G., Yoshihisa,Y. and Ito,K.: "SecY and SecA interact to allow SecA insertion and protein translocation across the Escherichia.coli plasma membrane." EMBO J.16. 6384-6393 (1997)

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  • [Publications] Kihara,A., Akiyama,Y. and Ito,K.: "Host regulation of lysogenic decision in bacteriohage λ : transmembrane modulation of FtsH (HflB),the cll degrading protease,by HflKC (HflA)." Proc.Natl.Acad.Sci USA. 94. 5544-5549 (1997)

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Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

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