1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07253205
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
高橋 健治 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (70011533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村松 知成 国立がんセンター研究所, 生物物理部, 室長 (70212256)
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| Keywords | ATP依存性プロテアーゼ / Lonプロテアーゼ / プロテアーゼLa / 超遠心分析 / 多量体構造 / 電子顕微鏡観察 / 光散乱 / 大腸菌 |
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| Research Abstract |
異常タンパク質をATP依存的に認識,分解する大腸菌のLonプロテアーゼ(プロテアーゼLa,サブユニットの分子量は87,000)の4次構造とプロテアーゼ活性の相関について調べた.生理的条件(pH7〜8,5mM MgCl_2存在下)ではホモ16量体として存在することを超遠心による分析(沈降速度法および遠心平衡法)で明らかにした.この16量体の沈降係数は35.8Sであった.さらに,pHおよびMgCl_2濃度を変化させて分析を行ったところ,4量体(沈降係数12.6S),8量体(沈降係数21.2S),16量体およびさらに大きな会合状態(おそらく32量体と思われる)の各状態の存在が見いだされた.これらの沈降係数は4量体を球状分子(計算値16.9S)とし8量体はこれが2つ結合したもの(計算値25.3S),16量体はこれが4つ平面的に並んだもの(計算値39.8S)とよく一致した.これら以外の会合状態(12量体など)は見いだせなかった.5mM MgCl_2存在下では,pH8以下で16量体,pH9で8量体,pH10以上で4量体が主成分であった.またpH8で比較するとマグネシウム濃度が0.5mM以下では32量体,2.5mMで16量体,10〜30mM程度で8量体,50mM以上で4量体が主成分であることがわかった.プロテアーゼ活性の至適pHおよび至適マグネシウム濃度を調べると,それぞれpH9,5〜20mMで,ともに8量体が主成分となる条件だった.さらに,光散乱の観察から,ATP添加により16量体の解離が生ずること,ATPase活性は失っているにもかかわらずペプチド分解活性を保持しているLon変異体ははじめから解離した状態であることを見いだした.
以上から,Lonプロテアーゼは細胞内では不活性な16量体として存在するが,異常タンパクの存在により何らかの信号を受けるとATP依存的に活性型の8量体に解離し,プロテアーゼ活性が出現するという機構が示唆される.
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Yong-Tae Kim: "Leader Peptidase from Escherichia coli: Overexpression, Charactergation, and Inactivation by Modification of Trgptophan Residues 300 and 310 with N-bromosuccinimide" Jonrnal of Biochemistrg. 117. 535-544 (1995)
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[Publications] Gwang-Ho Jeohn: "Purification and Characterigation of a Vasoactive Intestinal Polypeptide-degroding Endoprotease from Porcine Antval Mucosal Membranes" Journal of Biological Chemistry. 270. 7809-7815 (1995)
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[Publications] Gwang-Ho Jeohn: "Isolation and Characterigation of Gastric Trypsin from the Microsomal Fraction of-porcine Antyal Mucosa" Journal of Biological Chemistrg. 270. 14748-14755 (1995)
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[Publications] Junji Ohnishi: "Cleavage Specibicity of porcine Follipsin" Journal of Biological Chemistry. 270. 19391-19394 (1995)
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[Publications] Yong-Tae Kim: "Identification of Trp300 as an inportant residue for Escherichia coli leader peptidasa activity" European Journal of Biochemistry. 234. 358-362 (1995)
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[Publications] Gwang-Ho Jeohn: "Specibic cleauage of the Gln^<15>-Lys^<16> Bond in β-Amyloid Peptides by Porcine Vasoactive Intestinal polypeptide-Degrading Endopepticlase" Protein and Peptide Letters. 1(in press). (1995)
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[Publications] Kenji Takahashi (ed.): "Aspartic Proteinases. Structure, Function, Biology, and Biomedical Implicaticns" Plenuim press, New York and Lomdon, 629 (1995)
