2000 Fiscal Year Annual Research Report

マルチスパン膜タンパク質の構造形成原理の解明

Research Project

Project/Area Number	11480168
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)
Keywords	膜タンパク質 / トポロジー / シグナル配列 / 小胞体 / ミトコンドリア
Research Abstract	真核細胞内の小胞体由来のオルガネラ膜の膜タンパク質は、小胞体においてタンパク質合成に共役して組み込まれ膜内トポロジーを形成する。一方ミトコンドリア等の膜系には、小胞体系とは本質的に異なった経路で標的化・組み込みが行われる。本研究では小胞体における膜タンパク質の組み込み過程と、膜タンパク質のオルガネラ特異的な認識機構の解明に焦点を当てた。【1】マルチスパン膜タンパク質のモデルとしてバンド3タンパク質をとりあげ、N-末端側の2つの膜貫通セグメント(TM1とTM2)の正確な組み込みには、TM2がTM1に接近していることが必須であることを明らかにし、『構造形成の初期においてセグメント間の直接的な相互作用が極めて重要である』という新しい組み込み様式を提唱した。【2】また、N末端外側-C末端細胞質側型のトポロジーを示すSA-1膜タンパク質の小胞体膜への組み込みの素過程をSynaptotagmin IIをモデルとして解析し、小胞体への標的化やアミノ末端ドメインの膜透過は合成の極めて初期に進行すること、N-末端ドメインの膜透過には疎水性セグメントの直前の"ターン形成傾向"の高いアミノ酸残基と、疎水セグメント直後の正電荷アミノ酸残基が重要であることを明らかにした。【3】オルガネラ特異的な標的化については、SA-I型のミトコンドリア外膜タンパク質であるTom20のミトコンドリアへの特異的標的化に必要な配列特性を解明し、小胞体シグナルほど極端に高くない疎水性度の膜結合領域とそれに続く正電荷のクラスタが重要な役割を果たしていることを解明し、小胞体標的化との違いを明確にした。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Kida,Y. et al.: "Membrane topogenesis of a type I singal-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

マルチスパン膜タンパク質の構造形成原理の解明

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 singal-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)