核、ミトコンドリア、ペルオキシソーム蛋白質局在化の分子機構

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04259101
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 吉田 匡 山形大学, 医学部, 教授 (10004673)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米田 悦啓 大阪大学, 医学部, 教授 (80191667) ; 橋本 隆 信州大学, 医学部, 教授 (80009935) ; 長谷 俊治 大阪大学, 蛋白研究所, 教授 (00127276) ; 伊藤 明夫 九州大学, 理学部, 教授 (30037379) ; 森 正敬 熊本大学, 医学部, 教授 (40009650)
• Keywords: 核 / ミトコンドリア / ペルオキシソーム / 液泡 / プラスチド / 前駆体蛋白質 / 膜透過

Research Abstract

吉田:ミトコンドリア外膜と内膜のコンタクトサイトに存在し、マトリックスや膜間腔蛋白質の輸送装置の一員である29kDa蛋白質の抗体は、ポリンの輸送定着をも阻害した。従って、本輸送装置は外膜蛋白質の輸送にとっても必須であることが知られた。森:前駆体蛋白質のミトコンドリア移行を促進するサイトソル因子を大腸菌に発現させ、精製し、抗体作成と機能解析を進めている。更に、hps70が輸送に必要であることをin vitroの系で証明した。伊藤:シトクロムb5の部分融合蛋白質の細胞内分布の解析から、b5の小胞体残留シグナルは、膜挿入部に存在することが分かった。ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼの基質認識機構を合成ペプチドを用いて解析し、-2位のアルギニン残基が必須であることを示した。長谷:非光合成型フェレドキシンの光エネルギー依存の葉緑体移行過程において、前駆体分子の大部分は膜透過しているが延長ペプチドの切断は受けていない中間状態の存在、を見い出した。この状態は、暗所でのATP依存の過程では検出されない新規なものである。橋本:カタラーゼのペルオキシソームへの局在化機構を、変異体タンパク質を無カタラーゼ血症患者細胞内で発現させることにより検討した。局在化シグナルは他のマトリックス酵素と異なりペプチド内部に存在していた。また、ヘムの結合および、4量体形成はペルオキシソーム内で起こることを示唆する結果を得た。米田:セミインタクト細胞を用いたin vitro系において、精製核蛋白質であるヌクレオプラスミンが尿素処理してはじめて効率良く核内に移行することが明らかとなり、その移行効率にhsc70が関与していることを証明した。また、このin vitro系を利用して、hsc70以外の核蛋白質輸送に必要な因子の精製を進め、その候補分子を複数見つけている。

Research Products

• [Publications] Hideyu Ono: "Transport of prepro-albumin into inverted vesicles prepared from the inner membrane of rat liver mitochondria" FEBS Letters. 318. 273-276 (1993)
• [Publications] Kentaro Takahashi: "Integration of porin into the outer mitochondrial membrane through the common import machinery located in contact sites" Biochem.Mol.Biol.Internal.29. 429-434 (1993)
• [Publications] M.Kanazawa: "Molecular cloning and sequence analysis of the cDNA for human mitochondrial short-chain enoyol-CoA hydratase" Enzyme&Protein. 47. 9-13 (1993)
• [Publications] Masato Nakai: "Acidic regions of cytochrome cl are essential for ubiquinol-cytochrome c reductase activity in yeast cells laking the acidic QCR6 protein" J.Biochem.114. 919-925 (1993)
• [Publications] Masato Nakai: "Intramitochondrial protein sorting.Isolation and chracterization of the yeast MSP1 gene which belongs to a novel family of putative ATPase" J.Biol.Chem.268. 24262-24269 (1993)
• [Publications] T.Horohasi: "Analysis of chloroplast import of ferredoxin isoproteins in maize" Plant Cell Physiol.(in press).
• [Publications] Luers,G.: "Isolation and characterization of two distinct peroxisomal populations from normal and regenerating rat liver." J.Cell Biol.121. 1271-1280 (1993)
• [Publications] Yumiko Okuno: "70-kDa heat-shock cognate protein colocalizes with karyophilic proteins into the nucleus during their transport in vitro." Exp.Cell Res.206. 134-142 (1993)
• [Publications] Keiko Kato: "Use of the hemagglutinating of Japan(HVJ)-liposome method for analysis of infiltrating lymphocytes induced by hepatitis B virus gene expression in liver tissue." Biochim.Biophys.Acta.1182. 283-290 (1993)
• [Publications] Yosuke Matsuoka: "Exogenous histone H1 injection into mitotic cells disrupts synchronous progression of mitotic events by delaying chromosome decondensation." J.Cell Sci.(in press).
• [Publications] 寺田和豊: "蛋白質のミトコンドリア標的化(印刷中)" 細胞工学,
• [Publications] 伊藤明夫: "ミトコンドリア蛋白質のターゲッティングシグナル" 生体の化学、44, 6 (1993)
• [Publications] 伊藤明夫: "プロテアーゼと生体機能" 現代化学 増刊22, 10 (1993)
• [Publications] 長谷俊治: "酸化還元代謝反応からみたプラスチドの多様性" 植物細胞工学、5, 11 (1993)
• [Publications] 上条桂樹: "ペルオキシソーム膜のATP結合カセット(ABC)輸送体PMP70" 日本臨床、51巻, 10 (1993)
• [Publications] Takashi Osumi: "Peroxisomes:Biology and importnace in toxicology and medicine" Tayler and Francis(London), 24 (1993)
• [Publications] Yoshihiro Yoneda: "Microinjection of macromolecules into cultured cells by erythrocyte ghost-cell fusion." Methods Enzymol.(N Duzgunes,ed)Academic Press,Inc.,USA, 1 (1993)
• [Publications] 米田悦啓: "核タンパク質輸送の分子メカニズム" 細胞(ニュー・サイエンス社)、25, 6 (1993)