新しい分子シャペロン蛋白機能の発見とこれによる基質との動的相互作用

• Project/Area Number: 09276220
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 木戸 博 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 教授 (50144978)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 唐渡 孝枝 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助教授 (60108876)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 1997: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: 分子シャペロン / HSP蛋白質 / DnaK蛋白質 / 14-3-3蛋白質 / ATPアーゼ / ATP合成

Research Abstract

分子シャペロン蛋白質のHSP70,DnaK蛋白質および14-3-3蛋白質(別名MSF)は、代表的な分子シャペロンとして蛋白質の立体構造の維持、巻き戻し反応、さらにオルガネラ間の蛋白質輸送に関与している。これらの蛋白質は、これまでATPase活性を持ちATPからADPに変換するエネルギーがこれら蛋白質の機能発現に必要と解釈されてきた。我々は本年度の研究でこれらの分子シャペロン蛋白質の持つ酵素活性がATPase活性でなく、Nucleoside diphosphate (NDP) Kinaseで、ATPからADPへの変換と同時にADPからATPへの変換反応を合わせ持つことを明らかにした。またこの酵素反応が、γ位のリン酸を転移させるさいに酵素反応中間体として一時的に分子シャペロン上のヒスチジンがリン酸化され、高エネルギーリン酸化中間体を形成することが明らかとなった。ヒスチジンの化学修飾により分子シャペロン蛋白質のNDP Kinase作用がなくなることより、ヒスチジンが活性中心として作用していることが明らかである。このことは分子シャペロン蛋白質が基質蛋白質と結合、解離を繰り返すさいに必要とされたATP/ADP交換反応が分子シャペロン蛋白質自体の持つNDP kinaseで調節されていることを示唆する。今後分子シャペロン蛋白が持つNDP Kinaseの役割を明確にしてゆく。なかでもNDP kinaseの持つヒスチジンキナーゼ様の作用の結果、基質蛋白質がリン酸化され基質の立体構造変化を導くか否かを明らかにしてゆく。