2000 Fiscal Year Annual Research Report

ミトコンドリア膜タンパク質のトポロジー形成原理の解明

Research Project

Project/Area Number	11878128
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	ミトコンドリア / 膜タンパク質 / シグナル配列 / トポロジー / オルガネラ
Research Abstract	真核細胞内では、小胞体由来のオルガネラ膜に存在する膜タンパク質は、タンパク質合成に共役して小胞体膜に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N-末端がオルガネラ内腔側・C-末端側が細胞質側という、いわゆる『SA-I』トポロジーを形成している膜タンパク質のミトコンドリア標的化やSA-I膜トポロジーを規定する配列情報の解明に向けた実験系設定に焦点をあてた。N-末端に膜アンカー配列を有しSA-Iトポロジーを示すTom20は、ミトコンドリア外膜に存在する。このSA-I膜タンパク質のミトコンドリアへの特異的標的化には、(1)やや低い(小胞体指向性配列ほどは高くはない)疎水性度の膜結合配列と、(2)その直後5残基以内の総電荷が正、という特性が必要十分であることを明らかにした。さらに、(3)膜結合領域の『高い疎水性』は小胞体へ向けた『優性のシグナル』となることを示した。また、小胞体のSA-I膜タンパク質(synaptotagmin II、Syt-II)について、ミトコンドリア膜系と比較対照するために詳細な検討を行ない、Syt-II分子の小胞体への標的化やN-末端ドメインの膜透過は合成の極めて初期に、『完全にCo-translationalに』進行すること、(2)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及び疎水性セグメント直後の正荷電アミノ酸残基が必須であることを明らかにした。ミトコンドリア膜タンパク質のトポロジー形成を小胞体系と比較しながら解明することに成功しつつある。

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

ミトコンドリア膜タンパク質のトポロジー形成原理の解明

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 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)