2017 Fiscal Year Annual Research Report
The elucidation of the folding acceleration mechanism of prokaryotic and eukaryotic chaperonins
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15K06983
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
元島 史尋 富山県立大学, 工学部, 研究員 (70372464)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シャペロニン / 分子シャペロン / フォールディング / アンフォールディング / 疎水性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々が提唱しているシャペロニンのフォールディングメカニズムを検証するため、シャペロニン空洞に様々な基質タンパク質を閉じ込め、その空洞への遊離を基質タンパク質とシャペロニン間の蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用してリアルタイム測定を行った。いずれの基質タンパク質についても見かけのフォールディング速度と空洞外への遊離速度がほぼ一致しており、空洞外への遊離反応が空洞内フォールディングと競争反応の関係であることが証明された。さらに変性タンパク質の構造を分子内FRETによって測定した結果、いずれのタンパク質も空洞内でアンフォールドしており、シャペロニンは変性タンパク質をアンフォールディングすることでフォールディングを促進していると考えられた。これらの結果はこれまでの仮説と全く逆の結果であり、本研究のインパクトは意義は非常に大きいと考えている。これらの結果はJ.Biochem.に投稿し、minor revisionの判定であったので、軽微な修正によってアクセプトされると考えている。
またシャペロニン空洞内の疎水性残基を網羅的にシステインに置換し、フォールディング特性を測定した。意外にも最も疎水性であるGroELのC末端ペプチドは親水性に変えても大きな影響はなかった。これらの結果から空洞の上半分の疎水性残基がフォールディング促進だけでなく、変性タンパク質を空洞内に留まらせるのにも大きく関わっていることが示された。これらについては現在投稿準備中である。
好熱性紅藻シゾン由来真核生物シャペロニンCCTについては数多くの結晶化スクリーニングを行ったが、残念ながら単結晶を得ることが出来なかった。組換えCCTはATPを結合し、電気泳動などの結果から正常な２つの8量体リング構造を取っていると予想された。これらについても投稿の準備を行っている。
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[Journal Article] Physicochemical properties of the mammalian molecular chaperone HSP602018
Author(s)
Ishida, R. Okamoto, T. Motojima, F. Kubota, H. Takahashi, H. Tanabe, M. Oka, T. Kitamura, A. Kinjo, M. Yoshida, M. Otaka, M. Grave, E. Itoh, H.
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 19
Pages: 489
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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