2004 Fiscal Year Annual Research Report
膜タンパク質のオルガネラ標的化とトポロジー形成の分子機構
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14380294
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
阪口 雅郎 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 教授 (30205736)
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| Keywords | 生体膜 / オルガネラ / シグナル配列 / トポロジー / 膜蛋白質 / 生合成 |
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| Research Abstract |
本研究では、これまでに明らかにした小胞体への膜タンパク質の組み込み様式をもとに、いくつかの代表的なマルチスパン膜蛋白質のすべての膜貫通セグメントの膜内配置機構を徹底的に解析した。アミノ末端側を膜透過させる1型シグナルアンカー配列が、予想外に長いドメインを膜透過できることを明らかにし、その際に、燐酸高エネルギー化合物や小胞体内腔の熱ショックタンパク質(hsp70,BiP)は関与せず、リボソームが膜透過自体に寄与し、膜透過の駆動力が初期段階とその後の連続的段階とで異なることを明らかにした。また、われわれが明らかにしてきた、内在性シグナルアンカー配列による他律的な低疎水性セグメントの膜組み込みモデルを支持する、新たな事例を見出した。並行して、疎水性度の高い膜蛋白質が小胞体への標的化を回避し、ミトコンドリアやペルオキシソームなどの分泌経路以外のオルガネラに標的化するためのシグナル配列を解析し、膜蛋白質に特化したミトコンドリア標的化シグナルを明らかにした。このシグナルは小胞体への合成に共役した標的化を抑制し、ミトコンドリアへの合成後の輸入を実現するものであった。さらに、ミトコンドリア外膜の膜貫通蛋白質TOM22のトポロジー形成シグナルを明らかにした。またミトコンドリア蛋白質膜透過チャネルを形成するTOM40の大量発現、精製、再生系を確立し、低分子透過活性のあること、ミトコンドリアシグナルを認識し、分子の奥深くにそれを収納することを明らかにした。
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