1991 Fiscal Year Annual Research Report
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03404071
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
大村 恒雄 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80029933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪口 雅郎 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (30205736)
諸橋 憲一郎 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (30183114)
三原 勝芳 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (40029963)
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| Keywords | 膜蛋白質 / 生体膜 / 膜内トポロジ- / 膜形成 |
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| Research Abstract |
小胞体膜への蛋白質分子の組み込み機構の解明については、主として無細胞系を用いて、リボソ-ムでの翻訳と共役して進行する蛋白質分子の膜透過と膜への組み込みを支配するアミノ酸配列の検討を行なった。その結果、下記のような結果を得た。
1.蛋白質分子のアミノ末端に存在して分子の膜への組み込みを開始するシグナル配列の構造要求性を詳細に検討し、蛋白質分子の膜吹過を開始させる吹過シグナル型配列と蛋白質分子のアミノ末端を膜に挿入させ固定させるシグナルーアンカ-型配列とが、それぞれの配列のアミノ末端に存在する電荷と配列内の疎水性アミノ酸配列の疎水度と長さを変えることにより転換可能であることを証明できた。
2.ペプチドの膜吹過を途中で停止させ蛋白質分子を膜に固定させる膜透過停止配列についても配列の構造要求性を検討し、膜透過停止の機能には配列の疎水性度と長さが主要な構造要素であり、配列の前後に存在する電荷によって停止機能が影響されることも確かめられた。
ミトコンドリアについては、前駆体蛋白質分子がミトコンドリアを認識して結合し膜を透過して輸入されるのに関与する細胞質因子の検討を進めとともに、外膜蛋白質ポリンの膜への組み込み機構の検討を行なった。その結果、下記の結果を得た。
1.ラット肝臓の細胞質より、前駆体蛋白質の輸入に関与する蛋白質因子を均一にまで精製した。また、短かなペプチドでは、細胞質因子の関与なしにミトコンドリアに輸入されるものもあることを確かめた。
2.ポリン分子は、アミノ末端に小胞体膜透過シグナル配列を付けると小胞体膜を透過し、ミトコンドリアマトリックスへ蛋白質を輸入させるシグナル配列を付ければミココンドリア内に輸入されることを確かめた。ポリンは膜透過停止配列により膜に組み込まれるのではないと思われる。
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[Publications] Tomoko Kuroiwa: "Systematic Analysis of StopーTransfer Sequence for Microsomal Membrane" J.Biol.Chem.266. 9251-9255 (1991)
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[Publications] M.Sakaguchi: "Yease Gene Which Suppresses the Defect in Protein Export of a secY Mutant of E.coli" J.Biochem.109. 799-802 (1991)
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[Publications] Shigeki Furuya: "Cytosolic and Mitochondrial Surface Factorーindependent Import of a Synthetic Peptide into Mitochondria" EMBO J.10. 1759-1766 (1991)
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[Publications] Masao Sakaguchi: "Functions of Signal and SignalーAnchor Sequences Are Determined by the Balance between the Hydrophobic Segment and the Nーterminal Charge" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 16-19 (1992)
