2015 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質膜挿入・膜透過に関与する糖脂質MPIaseと標的タンパク質との相互作用
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity |
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| Project/Area Number |
26102703
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
西山 賢一 岩手大学, 農学部, 教授 (80291334)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | タンパク質膜挿入 / タンパク質膜透過 / MPIase / SecYEG / YidC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜タンパク質の膜挿入は根本的な部分ではすべての生物において保存されている。大腸菌においては、シグナル認識粒子SRPやタンパク質膜透過チャンネルSecYEGに依存して膜挿入が進行する経路と、これらに依存しないで進行する経路が存在する。YidC は、ミトコンドリアや葉緑体にもホモログが存在し、タンパク質膜挿入に重要な役割を果たす。YidCの結晶構造が報告され、その構造に基づきYidCの作用機構が提唱されているが、その機能については今なお不明な点が多い。申請者はタンパク質膜挿入の再構成系を確立し、膜挿入に必須の糖脂質MPIase（Membrane Protein Integrase）を発見した。さらに、この再構成系を用いてYidC機能を解析したところ、基質膜タンパク質の量が少ないときはMPIaseのみに依存して膜挿入するが、基質膜タンパク質量がMPIaseやYidCよりも多いときはYidCにより膜挿入効率が数倍上昇することを示した。この結果は、MPIaseとYidCが直接相互作用することを示している。YidCに強く依存する膜タンパク質とあまり依存しない膜タンパク質が報告されている。これらの膜タンパク質の膜挿入に関して再構成系で調べたところ、いずれの場合も膜挿入にはMPIaseが必須でありことが判明した。これらの結果は、まず膜タンパク質はMPIaseと相互作用して膜挿入反応が進行し、その後YidCに基質が受け渡されて膜挿入が完了することを強く示唆している。YidCの依存性が弱い膜タンパク質に関しては、MPIaseだけで膜挿入が十分に進行し、YidC機能が必要ないことが明らかとなった。YidCによる膜挿入促進は、SRP/SecYEGに依存する場合もしない場合も同様に観察された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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