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新しいストレスタンパク質hsp40の構造と機能に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 03680186
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 放射線生物学
研究機関愛知県がんセンター

研究代表者

大塚 健三  愛知県がんセンター研究所, 放射線部, 主任研究員 (40150213)

研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1992年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1991年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード熱ショック蛋白質 / hsp40 / DnaJホモローグ / 分子シャペロン / 熱ショックタンパク質 / DnaJホモロ-グ / 二次元電気泳動法 / 細胞内局在 / Hela細胞
研究概要

先にわれわれは、哺乳動物細胞やニワトリ細胞において新しい熱ショック蛋白質hsp40を見出し、そのN末部分的アミノ酸配列からこのhsp40がバクテリアの熱ショック蛋白質の1つであるDnaJと相同性のあることを示した。本研究では哺乳動物細胞のhsp40の機能を細胞レベルおよび蛋白質レベルで検討するとともに、hsp40のcDNAおよびgenomicDNAをクローニングすることによりその発現機構を解明する。更に温熱耐性におけるhsp40の役割を明らかにしていくことを目的とする。
抗hsp40抗体を用いてヒトプラセンタのcDNAライブラリーからhsp40のcDNAをクローニングし塩基配列を決定した。推定されるアミノ酸配列には先に決定したN末48アミノ酸残基と同一の配列が存在し、また大腸菌のDnaJとも34%の相同性があった。ヒトhsp40にはJおよびG/FドメインはあるがCドメインはない。また酵母のhsp40ファミリーの中では、SISIと最も相同性が高く(40%)、ドメイン構造、分子量、pI、熱誘導性、細胞内局在もよく似ているので、hsp40はSISIの相同体であると思われる。なおヒトhsp40cDNAの塩基配列は、既に報告されているHDJ1(human DnaJ 1)と98%以上の相同性があった。しかしアミノ酸配列では77%の相同性しかない。これはHDJ1の塩基配列にまちがいがあり、数ヵ所でミスマッチやフレームシフトを起こしているからであることが判明した。従ってhsp40とHDJ1は同一の遺伝子産物であることが示された。
われわれは既にHeLa細胞において熱ショック条件下ではhsp40は構成型hsc70(p73)とcolocalizeすることを示した。今回は、HeLa、中国ハムスターHA1、およびNRK細胞を用いて検討したところ、熱ショック条件下ではhsp40は構成型hsc70(p73)だけではなく誘導型hsp70(p72)とも局在を同じくしていることが示された。これらの結果は、大腸菌におけるDnaK/DnaJシャペロン系と同様に、哺乳動動物細胞においてもhsp70/hsp40シャペロン系が存在し、ストレス条件下では、核や核小体内で変性した蛋白質や凝集魂の修復に関与していることを示唆している。
次に温熱耐性とhsp40の相関をマウスのSCCVII細胞を用いて調べた。温熱耐性およびhsp40を誘導する条件としては熱ショック(44℃ 30分)、ヒ素処理(100μM 1時間)を用いた。温熱耐性はコロニー形成能、hsp40はウエスタンブロットで定量化した。いずれの条件下においてもhsp40の合成・減衰と温熱耐性の発現・減衰の動態はよく相関していた。このことからhsp70だけでなくhsp40も温熱耐性のマーカーになりうることが示された。
hsp40のN末のJドメイン中の15アミノ酸残基ペプチドに対する抗体を作製し、これを用いて二次元ウエスタンブロットで検索したところhsp40の他に2つの反応するスポット(蛋白質)が検出できた。またhsp40とhsp70の相互作用については種々の条件下で検討しているが、今のところ直接的な相互作用を示す結果は得られていない。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] 大塚健三: "Cloning of a cDNA for heat-shock protein hsp40,a human homologue of bacterial DnaJ." Biochem.Biophys.Res.Comm.197. 235-240 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大塚健三 他: "Effect of ATP on the release of hsp70 and hsp40 from the nucleus in heat-shocked HeLa cells." Exptl.Cell Res.209. 357-366 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 光富徹哉 他: "Transformation by viral oncogenes in creased sensitivity to heat in rat 3Y1 fibroblasts." Anticancer Res.13. 995-1000 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 服部浩明 他: "A stress-inducible 40-kDa protein(hsp40):Purification by modified two-dimensional gel electrophoresis and colocalijation with hsc70(p73)in heat-shocked HeLa cells." J.Cell Sci.104. 629-638 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大塚健三 他: "Cytoskeletal thermotolerance in NRK cells." Int.J.Hyperthermia. 9. 115-124 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大塚健三: "DneK-DneJシャペロン系は普遍的な存在か?" 蛋白質・核酸・酵素. 38. 875-876 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtuka: "Cloning of a cDNA for heat-shock protein hsp40, a human homologue of bacterial DnaJ." Biochem. Biophys. Res. Comm.197. 235-240 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtsuka, K.R.Utsumi, T.Kaneda and H.Hattori: "effect of ATP on the release of hsp70 and hsp40 from the nucleus in heat-shocked HeLa cells." Exptl. Cell Res.209. 357-366 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Mitsudomi, Y.Kido, K.Ohtsuka and K.sugimachi: "Transformation by viral oncogenes increased sensitivity to heat in rat 3Y1 fibroblasts." Aiticancer Res.13. 995-1000 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hattori, T.Kaneda, B.Lokeshwar, A.Laszio and K.Ohtsuka: "A stress-inducible 40-kDa protein(hsp40) : purification by modified two-dimensional gel electrophoresis and co-localization with hsc70(p73) in heat-shocked HeLa cells." J.Cell Sci. 104. 629-638 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtsuka, Y.-C.Liu and T.Kaneda: "Cytoskelatal thermotolerance in NRK cells." Int.J.Hyperthermia. 9. 115-124 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtsuka: "Is the DnaK-DnaJ chaperone system universal? (in Japanese)" Protein, Nucleic Acid and Enzyme. 38. 875-876 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtsuka: "HSP40.(in Japanese)" Modern Med.Lab.21. 944-945 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大塚健三: "cloning of a cDNA for heat-shock protein hsp40,a human homologre of bacterial DnaJ." Biochem.Biophys.Res.Comm.197. 235-20 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚健三 他: "Effect of ATP on the releare of hsp70 and hsp40 from the nucleus in heat-shocked HeLa cells." Expth.Cell Res.209. 357-366 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 光富徹哉 他: "Transformation by viral oncogenes increased sensitivity to heat in rat 3Y1 fibroblasts." Anticance Res.13. 995-1000 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 服部浩朋 他: "A stress-inducible 40-kDa protein(hsp40):Purification by moclified two-dimensional gel electrophoresis and colocalization with hsp70(p73)" J.Cell Sci.104. 629-638 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚健三 他: "Cytoskeletal thermotolerance in NRK cells" Int.J.Hyperthermia. 9. 115-124 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚健三: "DnaK-DnaJシャペロン系は普遍的な存在か?" 蛋白質・核酸・酵素. 38. 875-876 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 服部 浩朋: "A stress-inducible 40-KDa protein(hsp40):Purification by modified two-dimensional gel electrophonesis and Co localization with hsc70(p73) in heat-shocked HeLa cells" J.Cell Science. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚 健三: "The relationship between hsp70 localization and heat resistance" Experimental Cell Reserch. 202. 507-518 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚 健三: "Cytoskeletal thermotolerance in NRK cells" International J.Hyperthermia. 9. 115-124 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 服部 浩朋: "Intracellular localization and partial amino and sequence of a stress-inducible 40-KDa protein in HeLa cells" Cell Structure and Function. 17. 77-86 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚 健三: "温熱耐性の生物学的および生化学的基礎" 日本ハイパーサーミア誌. 8. 241-274 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 林 康司: "熱ショック蛋白質の細胞内局在と温熱耐性との関連" 代謝. 29. 689-697 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 林 康司: "Translocation of hsp70 and protein synthesis during continuous heating at mild temperatures in HeLa cells" Radiat.Res.125. 80-81 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 畑山 巧: "Characteristic synthesis and redistribution of 70ーKD heat shock protein in thermotolerant Chinese hamster V79 cells" Int.J.Hyperthermia. 8. 121-130 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 榊原 陽子: "Development of thermotolerance in hsp70 inductionーdefective mutant of NRK cells" Int.J.Hyperthermia. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 服部 浩明: "Intracellular localization and partial amino acid sequence of a stressーinducible 40ーKDa protein in HeLa cells" Cell Struct.Funct.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 難波 吉雄: "抗HSP70抗体による種々の神経変性疾患における封入体の免疫組織学的検討" 脳神経. 43. 57-60 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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