2011 Fiscal Year Annual Research Report
Secトランスロコンを含む過渡的複合体の構造生物学
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative understanding of biological processes mediated by transient macromolecular complexes; New technology for visualizing physiologically metastable states. |
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| Project/Area Number |
22121503
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
塚崎 智也 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (80436716)
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| Keywords | 蛋白質 / 過渡的複合体 / トランスロコン / 膜透過 / 膜組み込み / Sec / 構造解析 / 構造生物学 |
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| Research Abstract |
Secトランスロコン(protein-conducting-channel)を介したタンパク質の膜透過,膜組込みはすべての生物に共通した必須の細胞機能である。大腸菌などの真正細菌では膜タンパク質SecYEG複合体がSecトランスロコンを構成しているが,Secトランスロコンは単独では機能しない。実際にタンパク質が膜透過,膜組み込みする際には,SecA(タンパク質の膜透過駆動モーター),SecDF(Secトランスロコンによる膜透過の促進),YidC(トランスロコンと共に膜組込みに関与),ribosome等と過渡的な複合体を形成し,大きな構造変化を伴っている。これらの各構成因子の立体構造情報は得られつつあるが,未だSecトランスロコンを含む超分子複合体の形成状態や作動メカニズムについて依然不明な点が多い。本研究ではSecDFに着目し、SecDF膜タンパク質の構造の精密化を進め,最終的に3.3Å分解能で構造を決定した。構造から推測されたSecDFの機能[(1)SecDFの第一ペリプラズム領域がヒンジ様の動きで構造変化すること,(2)SecDFの膜貫通領域がプロトントランスポーターとして機能する]を,in vivo,in vitroの生化学的解析によって立証し,「SecDFはproton-motive forceによってダイナミックな構造変化を繰り返しながら,ペリプラズム側で膜透過基質蛋白質と相互作用し,膜透過の高効率化に寄与する膜内在性シャペロンである」とのモデルを論文で報告した。
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