1990 Fiscal Year Annual Research Report
好熱菌の熱ショックタンパク質によるタンパク質の再活性化と膜輸送
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01870015
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
香川 靖雄 自治医科大学, 医学部, 教授 (30048962)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浜本 敏郎 自治医科大学, 医学部, 講師 (30189625)
太田 成男 自治医科大学, 医学部, 講師 (00125832)
平田 肇 自治医科大学, 医学部, 講師 (40049052)
曽根 〓史 自治医科大学, 医学部, 助教授 (20049034)
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| Keywords | heat shock protein / chaperonin / biomembrane / protein renaturation / conformationーbuildーup / membrane transport / thermophilic protein / suppression of mutation |
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| Research Abstract |
生体を構成している生体膜や各種の超高分子構造を人工的に形成するために、安定な好熱菌の熱ショックタンパク質(hsp61,hsp69,hsp12)を精製した。これらは熱ショックタンパク質の中でもシャペロニンと呼ばれる群に属し、いずれもATP結合能とATPase活性を持つため、ATPーアガロ-スカラムクロマトグラフィ-に吸着され、ATPによって溶離された。好熱菌と常温菌のシャペロニンの構造を比較すると、hsp61はrefoldase(GroEL)、hsp12はGroES、hsp69はunfoldaseにそれぞれ相同であった。これらのアミノ酸配列に対応するDNA探索子を合成し、好熱菌遺伝子からその遺伝子のヌクレオチド配列を決定した。hsp61とhsp12はオペロンを形成していた。
常温菌のシャペロニンは変性し易いだけでなく、その高次構造回復活性はシャペロニン1分子当り1分子の変性タンパク質に限られるので、応用はほとんど望めない。しかし、好熱菌のシャペロニンは尿素の存在下でも活性を示すため、何回も使用できる。また、有用タンパク質の細菌内で遺伝子の大量発現を行う場合、不溶性の凝集物を作るのを好熱菌シャペロニンが防止して、遺伝子操作産物の収率を上げることが出来る。さらに遺伝疾患の細胞内でこのシャペロニンを発現させれば、遺伝子の点変異の約半数をサプレス出来ることが期待されている。
特許出願と成果の公表を見合わせる理由及び差し控え期間:
以上の成果は遺伝子工学、タンパク質工学の国際的な重要戦略技術となる事から、本研究の内容の一部は現在特許出願中(特願平2ー73664号、平成2年3月23日)である。このために上記の記述を除く具体的な好熱菌のシャペロニンの構造、製法などについては平成3年度中は未公開としたい。概要は分子生物学会シンポジウム、国際会議等で発表されている。
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Research Products
(8 results)
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[Publications] 香川 靖雄: "Regulation of mitochondrial ATP synthesis in mammalian cells by transcriptional control." Interntl.J.Biochemistry. 22. 219-229 (1990)
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[Publications] 香川 靖雄: "Cytosol type electrolyte medium suitable for long term growth of human cells with very low membrane potential." Biochem.Biophys.Res.Commun.169. 1217-1221 (1990)
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[Publications] Tomura,H.香川 靖雄: "Novel regulatory enhancer in the gene of the human mitochondrial ATP synthase beta subunit." J.Biol.Chem.265. 6525-6527 (1990)
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[Publications] Hayashi,H.: "Effects of ethidium bromide treatment of mouse cells on expression and assembly of nuclearーcoded subunits of complexes involved in oxidative phosphorylation." Biochem.Biophys.Res.Commun.167. 216-221 (1990)
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[Publications] Ito,Y.: "Smallーangle neutron scattering from the reconstituted TF_1 of H^+ーATPase from thermophilic bacterium PS3 with deuterated subunits." J.Molecular Biol.213. 289-302 (1990)
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[Publications] Kagawa,Y.: "Lipid metabolism of and energy transduction of cells cultured in serum free synthetic media." Advances in Membrane Fluidity. 8. 91-101 (1990)
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[Publications] 香川 靖雄: "岩波講座 分子生物科学7 エネルギ-の生産と運動" 岩波書店、東京, 189 (1990)
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[Publications] Kagawa,Y.: "In:Bioinstrumentation:Developments and Applications.(Stable oligomeric proteins for biosensors:Protein chemistry,gene engineering and electronics." SpringerーVerlag,New York and Berlin, 1563 (1990)
