高等動物タンパク質のミトコンドリア局在化の分子機構

• 研究課題/領域番号: 08457040
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 森 正敬 熊本大学, 医学部, 教授 (40009650)
• 研究分担者: 寺田 和豊 熊本大学, 医学部, 助手 (00253724)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円); 1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 1996年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
• キーワード: ミトコンドリア / Tom20 / オルニチントランスカルバミラーゼ / アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ / セリン:ビルビン酸アミノランスフェラーゼ / セリン:ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ / 分子シャペロン / DnaJホモログ / HSDJ / Hsc70

研究概要

サイトソルで翻訳されたタンパク質のミトコンドリア移行に関与する外膜の装置は複合体を形成している。ほ乳類ではヒトTom20(hTom20)のcDNAが単離された。我々はhTom20の役割を明らかにするために、in vitro移行系と培養細胞を用いて解析した。膜貫通ドメインを欠失したhTom20(ΔhTom20)の存在下、in vitro翻訳したヒトおよびラット・オルニチントランスカルバミラーゼ前駆体(pOTC)、ブタ・アスパラギン酸アミノトランフェラーゼ前駆体(pAAT)、ラット・セリン:ピルビン酸アミノトランフェラーゼ前駆体(pSPT)の取り込み実験を行ったところ、阻害がみられた。hTom20抗体の存在下でも同様の阻害がみられた。最も顕著な阻害はヒトpOTCでみられ、ラットpOTC、pAAT、pSPTの順番であり、4種類の前駆体によって異なっていた。続いてヒトpOTCとhTom20をCOS-7で共発現させたところ、hTom20の過剰発現でミトコンドリアへの取り込みが減少した。ΔhTom20の過剰発現では、取り込みの減少がみられなかった。パルス-チェイス実験では、pOTCは速やかにミトコンドリアに組み込まれてプロセシングを受け、成熟体OTCが生成した。hTom20を共発現させるとpOTCのプロセシングは遅延したが、ΔhTom20ではpOTCのプロセシングに影響なかった。以上の結果から、ほ乳類においてもTom20はタンパク質のミトコンドリア移行に関与しており、Tom20の要求性は前駆体によって異なることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Terada, K.et al.: "Participation of the import receptor Tom20 in protein import into mammalian mitochondria : Analyses in vitro and in cultured cells" FEBS Letters. 403・3. 309-312 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yano, M.et al.: "Visualization of mitochondrial protein import in cultured mammalian cells with green fluorescent protin and effects of overexpression of the human import receptor Tom20" The Journal of Biological Chemistry. 272・13. 8459-8465 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kanazawa, M.et al.: "HSDJ,a human homolog of DnaJ,is involved in protein import into mitochondria" The Journal of Biochemistry. 121・5. 890-895 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Terada, K.et al.: "The human DnaJ homologue dj2 facilitates mitochondria protein import and luciferase refolding" The Journal of Cell Biology. 139・5. 1089-1095 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Terada, K.et al.: "Participation of the import receptor Tom20 in protein import into mammalian mitochondria : Analyzes in vitro and incultured cells." FEBS Letters. 403(3). 309-312 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yano, M.et al.: "Visualization of mitochondrial protein import in cultured mammalian cells with green fluorescent protein and effects of overexpression of the human import receptor Tom20." The Journal of Biological Chemistry. 272(13). 8459-8465 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kanazawa, M.et al.: "HSDJ,a human homolog of DnaJ,is involved in protein import into mitochondria." The Journal of Biochemistry. 121(5). 890-895 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Terada, K.et al.: "The human DnaJ homologue dj2 facilitates mitochondria protein import and luciferase refolding." The Journal of Cell Biology. 139(5). 1089-1095 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Terada,K. et al.: "Participation of the import receptor Tom20 in protein import into mammalian mitochondria : Analyses in vitro and in cultured cells." FEBS Letters. 403(3). 309-312 (1997)
• [文献書誌] Yano,M. et al.: "Visualization of mitochondrial protein import in cultured mammalian cells with green fluorescent protein and effects of overexpression of the human import receptor Tom20." The Journal of Biological Chemistry. 272(13). 8459-8465 (1997)
• [文献書誌] Kanazawa,M. et al.: "HSDJ, a human homolog of DnaJ, is involved in protein import into mitochondria." The Journal of Biochemistry. 121(5). 890-895 (1997)
• [文献書誌] Terada,K., et al.: "The human DnaJ homologue dj2 facilitates mitochondrial protein import and luciferase refolding." The Journal of Cell Biology. 139(5). 1089-1095 (1997)
• [文献書誌] Terada, K., et al.: "Requirement of heat shok cognate 70 pretein for mitochondrial import varics among proccursor protcins and depending precursor length" Mol. Cell. Biol.16. 6103-6109 (1996)
• [文献書誌] Gotoh, T., et al.: "Molecular cloning of cDNA for nonhrpatic mitochondiral arginase (arginase II) and comparison of is induction with nitric oxide synthases in a murine macrophatge-like cell line" FEBS Lett.395. 119-122 (1996)
• [文献書誌] Kanazawa, M., et al.: "HSDJ, a human homolog of DnaJ, is farnecslyted and is involved in protein import into mitochondria" J. Biochem.(in press).
• [文献書誌] Yano, M., et al.: "Visualization of mitochondrial import incultures mammalian cells with green fluoreseect protcin andeffects of overezpressionof the import recrptor Tom 20" J. Biochem.(in press).