2000 Fiscal Year Annual Research Report

膜蛋白質の立体構造形成を基礎にしたチトクロームP450の発現系の確立と実用化

Research Project

Project/Area Number	10558104
Research Institution	KYUSHU UNIVERSITY
Principal Investigator	阪口雅郎九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (30205736)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	草野一富エーザイ株式会社, 薬物評価研究所, 研究員徳田元東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (40125943) 大村恒雄九州大学, 名誉教授 (80029933)
Keywords	シグナル配列 / 小胞体 / トポロジー / シトクロムP450
Research Abstract	【1】小胞体型チトクロームP450(P450と略)のアミノ末端数十残基以内に集中して存在する特徴的な配列について、大腸菌での発現系に対する要求性を精査した。アミノ末端から順に、膜結合領域の1型シグナルアンカー配列(SA-I)・正電荷配列領域(BS)・プロリンに富んだ領域(PR)が存在する。SA-IやBSは異なるP450分子間で交換可能であったが、PRは分子種によって特異的な配列が必要であった。このPRは立体構造形成後に除去しても、もはや構造自体には影響無いことが判明し、構造形成時に重要であるが、形成された構造の維持には関っていないことが明らかとなった。【2】PRについての上記成果は、他のP450(ミトコンドリア型や可溶性のバクテリア型P450)についても適応できた。以上の知見を総合して、アミノ末端配列の至適化によって多数のP450の大量発現系の構築が可能となった。【3】P450を含めた、広く一般のSA-I膜タンパク質の小胞体への組み込みを解析し、その合成初期からアミノ末端の膜透過までの素過程を明らかにした。すなわち、疎水性の膜結合領域がリボソームから出現すると同時にすぐ、膜への組み込みが進行すること。その際のアミノ末端ドメインの膜透過には、疎水性領域の前のターン形成傾向の高いアミノ酸残基が、またその後ろの正電荷クラスタが重要な役割を演じうることを実証した。【4】ミトコンドリア外膜に存在するSA-I膜タンパク質の局在特異的な仕分け機構を解析し、両者を区別する配列特性を解明した。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Kida,Y. et al.: "Membrane topogenesis of a type I signal-anchor protein, mouse synaptotagmin II, on the endoplasmic reticulum."J.Cell Biol.. 150. 719-729 (2000)
[Publications] Ota,K. et al.: "Membrane integration of the second transmembrane segment of band 3 requires a closely apposed preceding signal-anchor sequence."J.Biol.Chem.. 275. 29743-29748 (2000)
[Publications] Saeki,K. et al.: "Identification of mammalian Tom22 as a subunit of the preprotein translocase of the mitochondrial outer membrane."J.Biol.Chem.. 275. 31996-32002 (2000)
[Publications] Kanaji,S. et al.: "Characterization of the signal that directs Tom20 to the mitochondrial outer membrane."J.Cell Biol.. 151. 277-288 (2000)
[Publications] Kusano, K. et al.: "Microsomal P450s use specific proline-rich sequences for efficient folding, but not for maintenance of the folded structure."J. Biochem.. 129. 259-269 (2001)
[Publications] Kusano, K. et al.: "Importance of a proline-rich sequence in the amino-terminal region for correct folding of mitochondrial and soluble microbial P450s."J. Biochem.. 129. 271-277 (2001)
[Publications] 阪口雅郎(中野明彦他編): "膜タンパク質のトポロジー形成」(『タンパク質の一生』)"共立出版. 14(200) (2000)
[Publications] 阪口雅郎(八田一郎他編): "「生体膜上における分子認識:蛋白質の膜透過システム」(『生体膜のダイナミクス』)"共立出版. 18(202) (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

膜蛋白質の立体構造形成を基礎にしたチトクロームP450の発現系の確立と実用化

Principal Investigator

阪口 雅郎 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (30205736)

Research Products

[Publications] Kida,Y. et al.: "Membrane topogenesis of a type I signal-anchor protein, mouse synaptotagmin II, on the endoplasmic reticulum."J.Cell Biol.. 150. 719-729 (2000)

[Publications] Ota,K. et al.: "Membrane integration of the second transmembrane segment of band 3 requires a closely apposed preceding signal-anchor sequence."J.Biol.Chem.. 275. 29743-29748 (2000)

[Publications] Saeki,K. et al.: "Identification of mammalian Tom22 as a subunit of the preprotein translocase of the mitochondrial outer membrane."J.Biol.Chem.. 275. 31996-32002 (2000)

[Publications] Kanaji,S. et al.: "Characterization of the signal that directs Tom20 to the mitochondrial outer membrane."J.Cell Biol.. 151. 277-288 (2000)

[Publications] Kusano, K. et al.: "Microsomal P450s use specific proline-rich sequences for efficient folding, but not for maintenance of the folded structure."J. Biochem.. 129. 259-269 (2001)

[Publications] Kusano, K. et al.: "Importance of a proline-rich sequence in the amino-terminal region for correct folding of mitochondrial and soluble microbial P450s."J. Biochem.. 129. 271-277 (2001)

[Publications] 阪口雅郎(中野明彦 他編): "膜タンパク質のトポロジー形成」(『タンパク質の一生』)"共立出版. 14(200) (2000)

[Publications] 阪口雅郎(八田一郎 他編): "「生体膜上における分子認識:蛋白質の膜透過システム」(『生体膜のダイナミクス』)"共立出版. 18(202) (2000)

阪口雅郎九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (30205736)

[Publications] 阪口雅郎(中野明彦他編): "膜タンパク質のトポロジー形成」(『タンパク質の一生』)"共立出版. 14(200) (2000)

[Publications] 阪口雅郎(八田一郎他編): "「生体膜上における分子認識:蛋白質の膜透過システム」(『生体膜のダイナミクス』)"共立出版. 18(202) (2000)