葉緑体の蛋白質機能発現過程における分子シャペロンの役割の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10172216
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中井 正人 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (90222158)
• Keywords: 葉緑体 / 蛋白質輸送 / 分子シャペロン

Research Abstract

高等植物葉緑体を構成する蛋白質の機能発現過程においては、葉緑体ストロマに存在する様々な分子シャペロンが関与していることが示唆されている。しかし、その作用の詳細な分子機構に関しては、不明な点も多い。申請者はこれまでに、核コードおよび葉緑体コードでチラコイドへ輸送される蛋白質について、葉緑体ストロマに存在するSecA蛋白質が関与するチラコイドへの局在化経路が存在することを明らかにしてきた。本研究では、これら葉緑体ストロマに存在する分子シャベロンの、葉緑体蛋白質の機能発現過程における役割とその作用機構の詳細を明らかにすることを最終目的とする。また、平成9年度の研究により、葉緑体ストロマのシャペロニンは、cpn60-αとcpn60-βからなるヘテロオリゴマーとして存在することを明らかとした。本年度の研究では、cpn60-α、cpn60-βとコシャペロニンであるcpn21のオリゴマー形成様式の解析、加えて、ストロマに存在する、Hsp70やClpC蛋白質等の分子シャペロンが、どのような存在様式で、葉緑体内に存在しているのか、さらにはチラコイドへの輸送経路のひとつであるcpSRP(シグナル認識粒子ホモログ)依存の経路に関与する蛋白質の同定・解析を進めている。現在までのところ、大腸菌で発現させたりコンビナントのcpn21蛋白質が、テトラメリックな構造を有していること、ストロマに存在するcpSRPのリセプター蛋白質であるFtsYホモログのシロイヌナズナのcDNAクローニングおよび蛋白質の同定に成功し、この蛋白質がチラコイドへの蛋白質輸送に関与していることを示した。

Research Products

• [Publications] Hirohashi,T.,Nishio,K.and Nakai,M.: "cDNA sequence and overexpression of chloroplast chaperonin 21 from Arabidopsis thaliana." Biochim.Biophys.Acta.1429・2. 512-515 (1999)
• [Publications] Kogata,N.,Nishio,K.,Hirohashi,T.,Kikuchi,S.and Nakai,M.: "Involvement of a chloroplast homologue of the signal recognition particle receptor protein,Fts Y,in protein targeting to thylakoids" FEBS Letters. (in press).