ミトコンドリア蛋白質の膜透過反応及び機能発現における分子シャペロンの役割

• Project/Area Number: 09276202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 斧 秀勇 山形大学, 医学部, 助教授 (40160915)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 1997: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: ミトコンドリア / 蛋白質膜透過 / 分子シャペロン / 熱ショック蛋白質 / ミトコンドリア内膜 / ミトコンドリアマトリックス

Research Abstract

ミトコンドリア(Mt)内膜に文歩津蛋白質前駆体をマトリックス側から膜間区画側に膜透過させる活性が存在し、Mt自身が合成する蛋白質の膜透過反応及び膜間区画酵素の仕分け反応に重要な役割をしていることが示唆されていた。そこで、ラット肝Mtより調製した逆転内膜小胞を用いた試験管内輪輸送反応系を開発し、実際にそのような膜透過活性が存在するかどうかを調べたところ、すでに報告しているように、その存在を確認することができた。
そこで我々の開発したこの輸送反応系及び基質としてプレプロラクチン八pPL)用いることにより、膜透過反応に関与する可溶性印紙の同定を試みた。基質pPLの量は一定のまま、無機イオンの濃度は同じ条件になるように緩衝易で輸送反応液を希釈し、反応を行ったところ、膜透過反応は著しく阻害された。しかしながら、Mtマトリックス画分を添加することにより、阻害の回復が観察された。また、マトリックス画分の添加量の増加により膜透過反応がさらに促進されることが明らかになった。このことはマトリクス画分に膜透過反応を促進する可溶性因子が存在することを強く示唆している。そこでMt型hsp70に対する抗体であらかじめ処理し、Mt型hsp70を除いたマトリックス画分を用いて、その単価効果を調べたところ、膜透過反応阻害の回復、及び促進効果は全く見られなかった。
以上のことより、Mt内膜を介した分泌蛋白質前駆体の膜透過反応にも細胞質で合成されたMt蛋白質前駆体の輸入反応の場合と同じようにMt型HSP70が重要な役割を担っていると考えられる。