1998 Fiscal Year Annual Research Report

核ゲノム及び葉緑体ゲノムにコードされたタンパク質の協調したチラコイド移行の解析

Research Project

Project/Area Number	10170212
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	遠藤斗志也名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70152014)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西川周一名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10252222) 吉久徹名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教授 (60212312)
Keywords	葉緑体 / タンパク質輸送 / チラコイド / エンドウ / SecE / Sec依存型経路 / ΔpH依存型経路
Research Abstract	葉緑体の光合成機能発現の中心的プロセスは,核あるいは葉緑体ゲノムにコードされた光合成に関わるタンパク質の協調したチラコイド移行である。本研究では,まずタンパク質のチラコイド移行経路のうち,Sec依存型経路とΔpH依存型経路が,共通の膜透過チャネルを利用している可能性について検討した。チラコイド膜をスパンする形で膜透過反応が停止した中間体を生成することによりΔpH依存型経路を飽和したところ,ΔpH依存型経路の基質であるi23Kのチラコイドへの取り込みは阻害されたが,Sec依存型経路の基質であるi33Kのチラコイドへの取り込みは,全く阻害されなかった。したがってSec依存型経路とΔpH依存型経路は,異なる膜透過チャネルを使用しているものと考えられる。チラコイドへのタンパク質移行に関わるSec依存型経路とΔpH依存型経路は完全に独立しているのか,あるいは膜透過チャネルは共通して利用しているのかが,大きな問題であったが,今回の結果はこの問題に決着をつけるものである。大腸菌のSecYの場合と同様,葉緑体SecYもSecAやSecEなどとチラコイド膜上で膜透過装置複合体を形成していることが期待されるが,この仮想的SecY複合体の実体は明らかでない。そこで,シロイヌナズナSecE遺伝子をクローニングし,塩基配列を決定した。in vitroで合成したSecE前駆体は,単離葉緑体に効率よく取り込まれ、葉緑体内でプロセシングを受けて成熟体となった。オルガネラ分画等の結果,成熟体SecEはチラコイド膜に内在性膜タンパク質として組込まれたことが分かった。シロイヌナズナSecEに対する抗体を用いた抗体染色により、エンドウ葉緑体のチラコイドにもSecEが存在することが明らかになった。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Kanamori et al.: "Uncoupling of transfer of the presequence and unfolding of the mature domain in precursor translocation across the mitochondrial outer membarne." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. in press (1999)
[Publications] Y.Kubo et al.: "Two distinct mechanisms operate in the reactivation of heat-denatured proteins by the mitochondrial Hsp 70/Mdjlp/Ygelp chaperone system." J.Mol.Biol.286. 447-464 (1997)
[Publications] M.Oka et al.: "Loss of hsp70-hsp40 chaperone activity causes abnormal nuclear distribution and aberrant microtubule formation in M-phase of Saccharomyces cerevisiae" J.Biol.Chem.273. 29727-29737 (1998)
[Publications] S.Nishikawa and T.Endo: "Rein vestigation of the functions of the hydrophobic segment of Jemlp,a yeast endoplasmic reticulum membrane protein mediating nuclear fusion" Biochem.Biophys.Res.Commun.244. 785-789 (1998)
[Publications] T.Nohara et al.(分担執筆): "Proceedings of the XIth International Congress on Photosynthesis(G.Gerab and J.Pusztai,eds.)" Cloning and characterization of chloroplast SecY proteins(in press), (1999)
[Publications] 西川周一,遠藤斗志也(分担執筆): "新版微生物学実験法(大和田紘一,黒岩常祥,杉山純多,高橋秀夫,徳田元,渡辺信,eds.)" 酵母の細胞内構造体の調製法(印刷中), (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

核ゲノム及び葉緑体ゲノムにコードされたタンパク質の協調したチラコイド移行の解析

Principal Investigator

遠藤 斗志也 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70152014)

Research Products

[Publications] T.Kanamori et al.: "Uncoupling of transfer of the presequence and unfolding of the mature domain in precursor translocation across the mitochondrial outer membarne." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. in press (1999)

[Publications] Y.Kubo et al.: "Two distinct mechanisms operate in the reactivation of heat-denatured proteins by the mitochondrial Hsp 70/Mdjlp/Ygelp chaperone system." J.Mol.Biol.286. 447-464 (1997)

[Publications] M.Oka et al.: "Loss of hsp70-hsp40 chaperone activity causes abnormal nuclear distribution and aberrant microtubule formation in M-phase of Saccharomyces cerevisiae" J.Biol.Chem.273. 29727-29737 (1998)

[Publications] S.Nishikawa and T.Endo: "Rein vestigation of the functions of the hydrophobic segment of Jemlp,a yeast endoplasmic reticulum membrane protein mediating nuclear fusion" Biochem.Biophys.Res.Commun.244. 785-789 (1998)

[Publications] T.Nohara et al.(分担執筆): "Proceedings of the XIth International Congress on Photosynthesis(G.Gerab and J.Pusztai,eds.)" Cloning and characterization of chloroplast SecY proteins(in press), (1999)

[Publications] 西川周一,遠藤斗志也(分担執筆): "新版 微生物学実験法(大和田紘一,黒岩常祥,杉山純多,高橋秀夫,徳田 元,渡辺 信,eds.)" 酵母の細胞内構造体の調製法(印刷中), (1999)

遠藤斗志也名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70152014)

[Publications] 西川周一,遠藤斗志也(分担執筆): "新版微生物学実験法(大和田紘一,黒岩常祥,杉山純多,高橋秀夫,徳田元,渡辺信,eds.)" 酵母の細胞内構造体の調製法(印刷中), (1999)