2019 Fiscal Year Research-status Report
PDIファミリー酵素が触媒する新生鎖の酸化的フォールディング機構の解明
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19K16092
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
金村 進吾 関西学院大学, 理工学部, 助教 (50803178)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | PDIファミリー / 新生鎖 / 酸化的フォールディング / ジスルフィド結合 / 小胞体 / 二次構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
立体構造の安定性に大きく寄与するジスルフィド結合を有するタンパク質のフォールディングに関して、ジスルフィド結合がいつ、どのように形成されるのか未だ不明な点が多い。この点に関して、二次構造形成後、ジスルフィド結合形成するモデルとジスルフィド結合形成後に二次構造形成するモデルが考えられる。この問題を明らかにするため、本年は無細胞タンパク質合成系とセミインタクト細胞を組み合わせた新規の小胞体内タンパク質発現システムを用いて、新生鎖のジスルフィド結合形成とフォールディングの関係性について調べた。新生鎖として大きさやジスルフィド結合の数が異なる3つの基質(β2ミクログロブリン、プロラクチン、ADAMメタロペプチダーゼドメイン10)を選定した。実験の結果、二次構造を持たないADAMメタロペプチダーゼドメイン10では先に非天然型のジスルフィド結合が形成された。その後、異性化により天然型のジスルフィド結合が形成されコンフォメーショナルフォールディングが行われることがわかった。一方で、二次構造を有するβ2ミクログロブリンやプロラクチンでは、部分的な二次構造形成の後に天然型のジスルフィド結合が形成され、最終的に天然型の立体構造が形成されることがわかった。これらの結果から、タンパク質の二次構造が、フォールディングにおける天然型のジスルフィド結合形成を促進していることがわかった。今後、PDIファミリーの過剰発現やノックダウンなどによる影響を調べ、各PDIファミリーの役割を明らかにする予定である。
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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
ジスルフィド結合形成とフォールディングとの相関に関して、一定の解釈を得ることができ、国際誌に論文発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ジスルフィド結合形成とフォールディングとの関係性に関して、PDIファミリーの過剰発現やノックダウンなどによる影響を調べ、各PDIファミリーの役割を明らかにする。さらに、精製した全長の還元変性基質を用いて、ジスルフィド結合の形成及びフォールディング経路を詳細に調べ、新規システムを利用した実際の小胞体内で起こる反応と比較・検証する。
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