2014 Fiscal Year Annual Research Report
ペルオキシソーム膜透過装置複合体とその制御メカニズムの解明
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24570134
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
田村 茂彦 九州大学, 基幹教育院, 教授 (90236753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤木 幸夫 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 特任教授 (70261237)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ペルオキシソーム / 膜タンパク質複合体 / ペルオキシソーム欠損症 / オルガネラ形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題研究は、これまでその全体像が明確でなかったペルオキシソーム膜透過装置複合体を同定し、その構造解明と動的な構造変化およびペルオキシソーム移行シグナル受容体であるPex5pとの機能的な相互作用と膜透過輸送活性について解析を進め、Pex14p複合体による輸送機序解明に向けた分子基盤を得ることを目的として研究を展開した。
哺乳動物細胞由来のPex14pを含む膜透過装置複合体をBlue Native-PAGEにより複合体I、II、IIIと名付けた３種の複合体として分離・同定し、それぞれ約600kD、800kD、1100kDの分子量であることを見いだした。複合体ⅢはPex5pの結合により解離することで複合体Ⅱへ構造を変え、複合体ⅡからPex5pが解離することで複合体Ⅰとなり、Pex5pの細胞質へのリサイクリングが完了することを示唆する結果を得ている。このとき複合体ⅠにはPex26pが含まれていることから、AAAペルオキシンが複合体Ⅱへ作用することで複合体Ⅰが形成されることも示唆された。Pex26pとPex14pの相互作用およびその解離の分子機構にはAAAペルオキシンが重要な役割を果たしていることを報告しており(Tamura, S. et al, (2014) J. Biol. Chem. 289: 24336-24346)、その結果を分子レベルで裏付けることができた。それぞれの複合体を人工リポソーム膜へ導入した再構成輸送実験系を構築することに成功し、それらの輸送活性について調べた結果、複合体IIIがPex5pを膜内腔へ輸送する活性を持つことを示した。以上のように、ペルオキシソーム膜透過輸送におけるPex14p複合体のダイナミックな構造変化と輸送機序に関する新たな知見を得ることができたと考えている。
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