天然変性タンパク質と分子シャペロンの相互作用の解明

Publicly Offered Research

Project Area	Target recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
Project/Area Number	24113724
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Kyoto Sangyo University
Principal Investigator	吉田賢右京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (90049073)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help	¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000) Fiscal Year 2013: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000) Fiscal Year 2012: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywords	天然変性タンパク質 / リボソームタンパク質 / シャペロン / 小胞体 / GroEL / HtpG
Research Abstract	大腸菌の天然変性タンパク質として報告されているリボソームタンパク質L2が分子シャペロンGroEL(Hsp60), DnaK(Hsp70)、そして HtpG(Hsp90)に結合することを見いだしたので、大腸菌遺伝子ライブラリー(ASKAクローン)を使って、すべてのリボソームタンパク質を単離精製し、分子シャペロンとの結合を解析した。リボソームタンパク質の多くは塩基性の天然変性タンパク質であり、天然変性状態と分子シャペロンとの結合との相関性を調べるのに適当だと考えられた。迅速なスクリーニングのために、リボソームタンパク質と分子シャペロンの結合は、分子シャペロンのATPase活性の上昇を指標に測定する。まず各リボソームタンパク質によるHtpGのATPase活性上昇を調べた。多くのリボソームタンパク質がHtpGのATPase活性を促進したが、L2に加えS3, S9, S13, L13, L19が特に強く促進することがわかった。ただ、HtpGとの直接的な結合は検出できていない。これとは別に、真核細胞における天然変性タンパク質とシャペロンの相互作用を考える材料として、大腸菌のシャペロニンGroELをHeLa cellの小胞体に発現させた。GroELとしては、変性タンパク質に結合するだけで解離しない変異体（トラップGroEL）を使い、小胞体残留シグナルのKEDELを付加し、また局在を確認するためにGFPを融合した。すると、小胞内に発現したGroELはジスルフィド結合で不規則な多量体となっていた。そこで外部に露出したシステインをすべてセリンなどに置換したGroELを作製して、小胞体に発現させた。その結果、興味深いことに、小胞体ストレスは誘導されないのに、アポトーシスが起きた。分泌すべきタンパク質がGroELに捕捉されてしまったために、アポトーシスが起きたと思われる。
Current Status of Research Progress	Reason 25年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	25年度が最終年度であるため、記入しない。