テトラヒメナの新しいCa^<2+>結合蛋白質の研究

• 研究課題/領域番号: 08874118
• 研究種目: 萌芽的研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 動物生理・代謝
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 沼田 治 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (50189354)
• 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: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1997年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 1996年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: テトラヒメナ / カルシウム結合蛋白質 / カルモデュリン / 細胞骨格 / 接合 / 受精 / FK506結合蛋白質 / カルシニューリン / カルシウムイオン / ダイニン / 繊毛

研究概要

本研究はテトラヒメナの3種類のCa^<2+>結合蛋白質(分子量23,000と25,000のテトラヒメナCa^<2+>結合蛋白質[TCBP-23とTCBP-25]とカルモデュリン)の機能を解明することによって「Ca^<2+>が関与する生命現象がCa^<2+>結合蛋白質の分業体制によって制御されている。」という仮説を検証することを目的とする。本年度は以下のことを明かにした。
1.接合過程の突然変異体を用いて、TCBP-25が微小管と共存して配偶核の交換と核融合(受精)に関与していることを明かにした。
2.TCBP-23とTCBP-25は膜の裏打ち構造(エピプラズマ)に局在して116Kと130Kの蛋白質とCa^<2+>に依存して結合することを明かにした。116Kと130K蛋白質の精製を試み、エピプラズマをpH9.0の緩衝液で可溶化し、これらの蛋白質の精製に成功した。今後、TCBP-23、TCBP-25とこれらの蛋白質の相互作用を検討する予定である。
3.Ca^<2+>カルモデュリンに依存して機能するフォスファターゼ、カルシニューリンの阻害蛋白質であるFK506結合蛋白質をテトラヒメナより発見した。FK506結合蛋白質は免疫抑制剤FK506と結合するとカルシニューリンの機能を阻害し、免疫担当細胞の働きを抑えることが知られている。テトラヒメナにもFK506結合蛋白質が存在することは、この蛋白質が普遍的な生理機能に関与することを示唆している。この普遍的な機能を明かにするためにテトラヒメナを用いてカルモデュリン-カルシニューリン-FK506結合蛋白質が関与する生理機能を明かにしたいと考えている。

研究成果

• [文献書誌] T.Takeda, Y.Watanabe, and O.Numata: "Direct demonstration of the bifunctional property of Tetrahymena 14-nm filament protein/citrate synthase following expression of the gene in Escherichia coli" Biochem.Biophys.Res.Commun.237. 205-210 (1997)
• [文献書誌] H.Kojima, Y.Watanabe, and O.Numata: "The dual functions of Tetrahymena citrate synthase are due to the polymorphism of its isoforms" J.Biochem.122. 998-1003 (1997)
• [文献書誌] A.Watanabe, Y.Kurasawa, Y.Watanabe, and O.Numata: "The new Tetrahymena actin-binding proteins is localized in the division furrow" J.Biochem.123(in press). (1998)
• [文献書誌] O.Numata, K.Hanyu, T.Takeda, and Y.Watanabe: "Tetrahymena calcium-binding proteins,TCBP-25 and TCBP-23 in TETRAHYMENA THERMOPHILA (D.J.Asai,J.D.Forney eds.)" Academic Press,San Diego (in press), (1998)
• [文献書誌] Kurasawa,Y.,Hanyu,K.,Watanabe,Y.and Numata,O: "F-actin bundling activity of Tetrahymena elongation factor 1 α is regulated by Ca^<2+>/calmodulin." J.Biochem.Vol.119. 791-798 (1996)
• [文献書誌] Hanyu,K.,Numata,O.,Takahashi,M.and Watanabe,Y: "Immunofluorescence localization of a 23-kDa Tetrahymena calcium-binding protein,TCBP-23,in the cell cortex." J.Biochem.Vol.119. 914-919 (1996)
• [文献書誌] Kurasawa,Y.,Watanabe,Y.and Numata,O: "Characterization of F-actin bundling activity of Tetrahymena elongation factor 1 α investigated with rabbit skeletal muscle actin." Zool.Sci.Vol.13. 371-375 (1996)
• [文献書誌] Kato,M.,Watanabe,Y.and Numata,O: "Tetrahymena nuclear proteins that bind to a micronucleus-specific sequenceduring vegetative growth." Zool.Sci.Vol.13. 527-531 (1996)
• [文献書誌] Numata,O.,Yamazaki,A.and Watanabe,Y: "Tetrahymena 14-nm filament protein (49K protein) and citrate synthase are expressed by the same gene." Europ.J.Protistol.Vol.32 Suppl.1. 108-113 (1996)
• [文献書誌] Kanzawa,N.,Numata,O.,Watanabe,Y.and Maruyama,K: "Identification and characterization of Tetrahymena myosin." Comp.Biochem.Physiol.Vol.115B. 547-551 (1996)
• [文献書誌] Watanabe,Y.,Hanyu,K.,Takemasa,T.and Numata,O: "TCBP-25.In Guidebook to the Calcium Binding-Proteins (Celio,M.R ed.)" Sambrook and ToozePublication at Oxford University Press, 4 (1996)