ミトコンドリア蛋白質前駆体のミトコンドリアによる分子機構

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02454542
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 坪井 昭三 山形大学, 医学部, 教授 (70004554)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 民夫 山形大学, 医学部, 助手 (30206502) ; 斧 彦勇 山形大学, 医学部, 助教授 (40160915)
• Keywords: ミトコンドリア蛋白質前駆体 / 延長ペプチド / 細胞質因子 / 前駆体蛋白質受容体 / コンタクトサイト / 前駆体蛋白質

Research Abstract

ミトコンドリア蛋白質は細胞質の遊離型ポリゾ-ムで、そのN末端に延長ペプチド(ミトコンドリアへのtargetingのsignalとして機能する)を付加された前駆体蛋白質として合成される。この前駆体蛋白質は合成された後、本来の局在場所である。ミトコンドリアへ輸送されるのであるが、その過程で、種々の因子が重要な役割を担っていることが示唆されている。我々はこれらの因子のうち、延長ペプチドに親和性を持ち、前駆体蛋白質輸送に要求される因子として、細胞質より、28kDa targeting factorを、そしてミトコンドリア外膜より29kDa蛋白質を高度に精製している。更に我々はミトコンドリア外膜に29kDa蛋白質以外に、新たな前駆体輸送装置が存在することを見い出し、その研究を進めた結果、以下の知見を得た。
オルニチンアミノ基転移酵素(QAT)前駆体の延長ペプチドをリガンドとしたアフィニティ-カラムを用いることにより、我々は既に報告しているようにミトコンドリア外膜より29kDa蛋白質を高度に精製したが、この精製過程で、OAT前駆体延長ペプチドに親和性を持つ52kDa蛋白質(ただし29kDa蛋白質よりその親和性はやや弱い)を得ることができた。またこのアフィニティ-クロマトグラフィ-の条件を変えることによって、29kDa、52kDa蛋白質の両方、あるいは一方と複合体を計成していると考えられる42kDa蛋白質も得ることができた。(この42kDa蛋白質はOAT前駆体の延長ペプチドとは直接、相互作用はしないようである。)。これらの蛋白質の機能、役割を更に調べるために、その抗体を調製し、前駆体蛋白質のミトコンドリアへの輸送過程に及ぼす影響を調べたころ、いずれの抗体も、その輸送を著しく阻害することが分かった。従って、52kDa、42kDa蛋白質のいずれも、29kDa蛋白質同様、ミトコンドリア蛋白質前駆体の輸送に必須の因子であると結論された。

Research Products

• [Publications] Hideyu Ono: "Presence of the Cytosolic Factor Stimulating the Import of Precursor of Mitochondrial Proteins in Rabbit Reticulocytes and Rat Liver Cells" Archives of Biochemistry and Biophysics. 277. 368-373 (1990)
• [Publications] Hideyu Ono: "Purification of the Putative ImportーReceptor for the Precursor of the Mitochondrial Protein" Journal of Biochemistry. 107. 840-845 (1990)
• [Publications] Hideyu Ono: "Purification and Identification of a Cytosolic Factor Required for Import of Precursors of Mitochondrial Proteins into Mitochondria" Archives of Biochemistry and Biophysics. 280. 299-304 (1990)