分裂酵母を用いたGTP総合蛋白質の細胞内局在化と機能制御メカニズムに関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04833027
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 藤山 秋佐夫 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 助教授 (60142311)
• Keywords: GTP結合蛋白質 / 分裂酵母 / ras蛋白質 / 細胞内局在化 / イソプレニル化 / 翻訳後修飾 / in vitro再構成 / G蛋白質

Research Abstract

本研究では、分裂酵母のGTP結合蛋白質を解析の対象とするが、研究開始時にこれらの蛋白質に対する知見は皆無であった。そこで、まず代表的なras蛋白質について生化学的解析を行った。その結果、これまでに知られている他種生物のras蛋白質と異なり、GDPに対する結合定数がGTPに対するそれよりもかなり大きな値を示すことが明かになった。また、従来この蛋白質の精製は極めて困難であるとされていたが、その原因が蛋白質の表面吸着性と不安定性に原因のあることを明かにした(論文準備中)。つぎに、GTP結合蛋白質が細胞内で局在化するために必要な翻訳後修飾反応をin vitroで再構成する作業を開始し、翻訳後修飾の最初のステップであるイソプレニル化反応を、以下の手順で再構成している。まず、各種GTP結合蛋白質のC末端側10残基に相当するオリゴペプチドを合成し、それらを基質に用いてインプレニル化反応を高感度に検出できる系を構築した。現時点に於て、少なくとも複数の異なる基質に対して異なる反応性を示すイソプレニル化活性を検出しており、その原因を究明中である。また、rasペプチドを基質とする酵素の大量精製を行っており、現在、アミノ酸配列を決定する作業が進行中である。
一方、既に我々の手で構造解析が終っている、出芽酵母のイソプレニル化酵素遺伝子のホモログを分裂酵母からクローン化する作業を進めていたが、その過程でG蛋白質を下流に持つレセプター蛋白に共通な膜貫通ドメイン構造をもつ遺伝子pdh1を発見した。この遺伝子は分裂酵母の生育に必須であるという、レセプター蛋白質としては際だった特徴を持つユニークなものであることを明かにすることができている(論文準備中)。