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ATP依存性プロテアーゼによる生理基質機能部位の優先切断機構

Research Project

Project/Area Number 14780495
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

西井 亘  東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (30287461)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsATP依存性プロテアーゼ / 基質特異性 / プロテオリシス / アミノ酸飢餓 / ポリリン酸 / 大腸菌 / プロセッシブ分解 / リボソーム
Research Abstract

ATP依存性プロテアーゼLonは,細胞分裂阻害タンパク質であるSulAを分解する際に,構造的・機能的に重要な部位を優先的に分解することが,本研究者の従来の研究より明らかとなっている.このことは,基質機能の迅速かつ徹底的な抑制に貢献する新規の分子機構であると考えられる.一方Lonは,ポリリン酸存在下で,SulAを分解せず,リボソーム蛋白質S2を分解することが知られている,そこで本研究では,このポリリン酸存在下におけるS2の分解機構を詳細に検討し,SulAの場合と比較検討した,その結果Lonはポリリン酸存在下で,S2を3-17残基程度のペプチドにプロセッシブ分解すること,P1部位には,Phe等のかさ高い疎水性残基が主にみられること,主な切断部位は,分子表面よりむしろ分子内部に偏在すること等が明らかとなった.これらの特徴は,SulAの分解の場合と共通している.一方Lonは,ポリリン酸非存在下では8量体相当の分子量をもつが,ポリリン酸存在下では,4量体相当の分子量となることが,ゲル濾過クロマトグラフィーを用いた解析から示された。従ってLonは,ポリリン酸存在下で会合状態が変化し,認識する基質も変化すること,しかし,基質の分解様式自体には大きな変化がないことが示された。また,ポリリン酸はアミノ酸飢餓状態で蓄積することから,LonによるS2の分解は,細胞内で枯渇したアミノ酸の補給に寄与すると考えられるが,Lonでは,ペプチドレベルまでしか分解されないことから,さらに別のプロテアーゼが,アミノ酸への分解を担当していることが示唆された.

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (2 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] Inhibition and stabilization of Aspergilloglutamic peptidase by the propeptide : Identication of critical sequences and residues in the propeptide.2005

    • Author(s)
      Kubota, K., Nishii, W., Kojima, M., Takahashi, K.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 280

      Pages: 999-1006

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Identification of arginine residues important for the activity of Eschericha coli signal peptidase I2004

    • Author(s)
      Kim, Y.-T., Kurita, R., Kojima, M., Nishii, W., Tnokura, M., Muramatsu, T., Ito, H., Takahashi K.
    • Journal Title

      Biological Chemistry 386

      Pages: 381-388

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Nishii, W., Kuriyama, H., Takahashi, K.: "The Physarum polycephalum php gene encodes a unique cold-adapted serine-carboxyl protease, physarolisin II."FEBS Letters. 546. 340-344 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Nishii, W., Takahashi, K.: "Determination of the cleavage sites in SulA, a cell division inhibitor, by the ATP-depedent HslVU protease from E.coli."FEBS Letters. 553. 351-354 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] W.Nishii, T.Shoda, N.Matsumoto, T.Nakamura, Y.Kudo, K.Takahashi: "In situ visualization of caspase-1-like activity associated with promotion of hippocampal Cell death"FEBS letters. 518. 149-153 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] W.Nishi, T.Ueki, R.Miyashita, M.Kojima, Y.T.Kim, N.Sasaki, K.Murakami-Murofushi, K.Takahashi: "Structural and enzymatic characterization of physarolisin (formerly physaropepsin) proves that it is a unique serine-carboxyl proteinase"Biochemical and Biophysical Research Communications. 301. 1023-1029 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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