2015 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリア内膜トランスロケータチャネルの構造生物学的研究
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14J00404
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
小島 理恵子 山形大学, 理学部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / カルジオリピン / トランスロケータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリア内膜トランスロケータチャネルであるTIM23複合体のメンテナンスを担い，ミトコンドリア内でのカルジオリピン(CL)合成の最初の反応を触媒するTam41の結晶構造解析について，前年度に引き続き，様々なコンストラクトの発現・精製を検討したが，現在のところ可溶性画分として得られていない。今後は，Tam41にランダム変異を導入し，可溶性画分に行くTam41変異体をスクリーニングし，大腸菌発現系での大量発現系構築を目指す。また，Tam41の次の反応を担うPgs1 (PGP合成酵素)について，昨年度までに得られた微結晶について結晶化条件の最適化を試みた。微結晶については再現良く得られたが，結晶のサイズが成長しなかった。そこでフレキシブルな領域が結晶の成長を妨げている可能性があると考え，フレキシブルと予測される領域を切除したコンストラクトをいくつか作製し結晶化を試みたが，十分な大きさの結晶は現在のところ得られていない。PGPホスファターゼであるGep4の微結晶に関しても，結晶が成長しないため，引き続き沈殿剤の濃度やpH，コンストラクトの長さや基質の有無等による結晶化条件の最適化を行う必要がある。また新たに，ミトコンドリア外膜と小胞体膜を物理的に結合させるERMES複合体についての研究に着手した。ERMES複合体構成因子欠損株の増殖阻害を回復させるマルチコピーサプレッサー遺伝子として受入研究室で単離された４つの遺伝子について解析を行い，これらのマルチコピーサプレッサー遺伝子が， ERMES構成因子欠損株の増殖阻害やミトコンドリアの形態異常を回復させることなどを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
カルジオリピン合成に関わる酵素群(Tam41, Pgs1, Gep4)の構造決定に向けて，Pgs1, Gep4に関して再現性のある微結晶を得ることができた。また，ERMES構成因子欠損株のマルチコピーサプレッサー解析について，単離されたマルチコピーサプレッサー遺伝子が， ERMES構成因子欠損株の増殖阻害やミトコンドリア形態異常を回復させるを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
Tam41の調製に向けて，Tam41にランダム変異を導入し，可溶性画分に行くTam41変異体をスクリーニングし，大腸菌発現系での大量調製系構築を目指す。Pgs1とGep4はともに微結晶が得られるものの沈殿しやすいことから，安定性が低いと考えられるため，可溶化を促進することが知られるGB1ドメインやLipoylドメインを付加したコンストラクトを検討する。ERMES構成因子欠損株のマルチコピーサプレッサー解析については，サプレッサー遺伝子がERMES複合体のどのような機能を代替してERMES欠損株の増殖やミトコンドリア形態異常を回復させるのかを解析していく。
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