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ミトコンドリア移行のタンパク質フラックスの管制と制御の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 13480207
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 機能生物化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

遠藤 斗志也  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70152014)

研究分担者 西川 周一  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10252222)
吉久 徹  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教授 (60212312)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2002年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2001年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワードミトコンドリア / タンパク質輸送 / 酵母 / タンパク質フラックス / プロテオーム / トランスローケータ / 膜透過 / プロテインフラックス / 行き先シグナル / プレ配列
研究概要

ミトコンドリア機能維持の中心的プロセスは,サイトゾルで合成されたミトコンドリアタンパク質前駆体のミトコンドリア移行である。本研究では,酵母ミトコンドリアタンパク質のフラックスの管制と制御の仕組みの全体像の解明をめざした。
ミトコンドリア内膜のトランスロケータを構成する新因子としてTim50を発見し,Tim50はTIM23複合体の新規サブユニットであり,前駆体タンパク質の内膜透過に必須であること,特にTim23とともに外膜から内膜への前駆タンパク質の効率良い移動に関わっていることを見いだした。言い換えれば,長い間謎であった,ミトコンドリアの外膜と内膜の膜透過プロセスの共役を担う因子がTim50である可能性が高い。
酵母から全RNAを単離して,in vitroで転写・翻訳反応を行った。放射性同位元素標識された翻訳産物を,単離した野生型ミトコンドリア,Tom70欠失ミトコンドリアとインキュベートすることによりミトコンドリア内に取込ませた。その後二次元電気泳動によりミトコンドリアに取込まれたタンパク質を分離し,別途作製したミトコンドリアタンパク質の二次元電気泳動パターンと比較することにより,各スポットを特定のミトコンドリアタンパク質に帰属した。野生型ミトコンドリアとTom70欠失ミトコンドリアの結果を比較することにより,受容体Tom70に依存してミトコンドリアに移行するタンパク質の網羅的同定に成功した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] T.Muto et al.: "NMR identification of the Tom2O binding segment in mitochondrial presequences."J.Mol.Biol.. 306. 137-143 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakatsukasa et al.: "Mnl1p, an a-mannosidase-like protein in yeast Saccharomyces cerevisiae, is required for endoplasmic reticulum-associated degradation of glycoproteins."J.Biol.Chem.. 276. 8635-8638 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishikawa et al.: "Molecular chaperones in the yeast ER maintain the solubility of proteins for retro-translocation and degradation."J.Cell.Biol.. 153. 1061-1039 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kawai et al.: "Loss of the mitochondrial Hsp7O functions causes aggregation of mitochondria in yerast cells"J.Cell Science. 114. 3565-3574 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 遠藤 斗志也: "オルガネラ形成と分子シャペロン-細胞が用意したタンパク質支援システム"生物の科学 遺伝. 14. 96-106 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西川 周一: "カリオガミー-生殖における最後の関門"生隼物の科学 遺伝. 14. 127-137 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 遠藤斗志也, 小代俊浩, 江崎雅俊: "ミトコンドリアヘのタンパク質移行:難問/論争にいかに決着をつけたか"実験医学. 20. 980-986 (2002)

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  • [文献書誌] 河合明美, 西川周一, 遠藤斗志也: "ミトコンドリアの形態学"日本臨床増刊号 ミトコンドリアとミトコンドリア病. 4. 9-13 (2002)

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  • [文献書誌] T.Endo, D.Kohda: "Functions of outer membrane receptors in mitochondrial protein import (Review article)"Biochim.Biophys.Acta. 1592. 3-14 (2002)

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  • [文献書誌] H.Yamamoto et al.: "Tim5O is a subunit of the TIM23 complex that links protein translocation across the outer and inner mitochondrial membranes"Cell. 111. 519-528 (2002)

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  • [文献書誌] 遠藤斗志也, 江崎雅俊, 山本 林, 吉久 徹: "ミトコンドリアをめぐるタンパク質フラックス"実験医学増刊「細胞内輸送研究の最前線」. 21. 1889-1895 (2003)

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  • [文献書誌] 遠藤斗志也: "序にかえて:細胞内タンパク質の運命"実験医学. 21. 866-868 (2003)

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  • [文献書誌] 山本 林, 江崎雅俊, 遠藤斗志也: "ミトコンドリアトランスロケータの連係プレー:タンパク質配送の迷宮 2つの膜で囲まれたミトコンドリアの問題"実験医学. 21. 880-885 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishikawa et al.: "Nep98p is a component of the yeast spindle pole body and essential for nuclear division and fusion"J.Biol.Chem.. 278. 9938-9943 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Obita et al.: "Peptide library approach with a disulfide tether to refine the Tom2O recognition motif in mitochondrial presequences."J.Mol.Biol.. 328. 495-504 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo et al.: "Functional cooperation and separation of translocators in protein import into mitochondria, the double-membrane bounded organelles. (Commentary Article)"J.Cell Science. 116. 3259-3267 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshihisa et al.: "Possibility of Cytoplasmic pre-tRNA Splicing : the Yeast tRNA Splicing Endonuclease Mainly Localizes on the Mitochondria"Mol.Biol.Cell. 14. 3266-3279 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Esaki et al.: "Tom4O protein import channel binds to non-native proteins and prevents their aggregation"Nature Struct.Biol.. 10. 988-994 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉久 徹, 遠藤 斗志也(分担執筆): "朝倉植物生理学講座 3:光合成(佐藤公行編)"朝倉書店. 109-116 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo (分担執筆): "Genome Science-Towards a New paradigm? (eds.H.Yoshikawa, N.Ogasawara, N.Satoh)"Elsevier Science, Amsterdam. 27-32 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Muto, T.Obita, Y.Abe, T.Shodai, T.Endo, D.Kohda: "NMR identification of the Tom20 binding element in mitochondrial presequences."J.Mol.Bud.. 306. 137-143 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NakatsLikasa, S.Nishikawa, N.Hosokawa, K.Nagata, T.Endo: "Mnllp, an α-mannosidase-like protein in yeast Saccharomyces cecrevisiae, is required for endoplasmic reticulum-associated degradation of glycoprotein."J.Biol.Chem.. 276. 8635-8638 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishikawa, S.W.Fewell, Y.Kato, J.L.Brodsky, T.Endo: "Molecular chaperones in the yeast ER maintain the solubility of proteins for retro-translocation and degradation"J.Cell Biol. 153. 1061-1039 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kawai, S.Nishikawa, A.Hirata, T.Endo: "Loss of the mitochoncirial Hsp70 functions causes aggregation of mitochondria in yeast cells"J.Cell Science. 114. 3565-3574 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo: "Oraganelle biogenesis and molecular chaperones"Iden. 14. 96-106 (2001)

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  • [文献書誌] S.Nishikawa: "Karyogamy"Iden. 14. 127-137 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo, T.Shodai, M.Esaki: "Protein import into mitochondria --How have we settled the debate?"Jikken Iagaku. 20. 980-986 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kawai, S.Nishikawa, T.Endo: "Morphology of mitochondria"Nihon Rinsho Zokan. 4. 9-13 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo, D.Kohda: "Functions of outer membrane receptprs in mitochondrial protein import."Blochim.Biophys.Acta. 1592. 3-14 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamamoto et al.: "Tim50 is a subunit of the TIM23 complex that links protein translocation across the outer and inner mitochondrial membranes."Cell. 111. 519-528 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo, M.Esaki, H.Yamamoto: "Mitochondrial protein flux"Jikken Iagaku Zokan. 21. 1889-1895 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo: "Destiby of proteins in the cell"Jikken Iagaku. 2. 866-868 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamamoto, M.Esaki, T.Endo: "Functional cooperation of mitochondrial translocaters."Jikken Iagaku. 2. 880-885 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishikawa et al.: "Nep98p is a component of the yeast spindle pole body and essential for nuclear division and fusion"J.Blol.Chem.. 278. 9938-9943 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Obita et al.: "Peptide library approach with a disulfide tether to refine the Tom20 recognition motif in mitochondrial presequences."J.Mol.Blol.. 328. 495-504 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo et al.: "Functional cooperation and separation of translocators in protein import into mitochondria, the double-membrane bounded organelles.(Commentary Article)"J.Cell Science. 116. 3259-3267 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshihisa et al.: "Possibility of Cytoplasmic pre-tRNA Splicing : the Yeast tRNA Splicing Endonuclease Mainly Localizes on the Mitochondria"Mol.Biol.Cell. 14. 3266-3279 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Esaki et al.: "Tom40 protein import channel binds to non-native proteins and prevents their aggregation"Nature Struct.Biol.. 10. 988-994 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamamoto et al.: "Tim50 is a subunit of the TIM23 complex that links protein ranslocation across the outer and inner mitochondrial membranes"Cell. 111. 519-528 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishikawa et al.: "Nep98p is a component of the yeast spindle pole body and essential for nuclear division and fusion"J. Biol. Chem.. 278. 9938-9943 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Obita et al.: "Peptide library approach with a disulfide tether to refine the Tom20 recgnition motif in mitochondrial presequences"J. Mol. Biol.. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Endo, D.Kohda: "Functions of outer membrane receptors in mitochondrial protein import"Biochim. Biophys. Acta. 1592. 3-14 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤斗志也, 小代俊浩, 江崎雅俊: "ミトコンドリアへのタンパク質移行:難問/論争にいかに決着をつけたか"実験医学. 20. 980-986 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤斗志也: "オルガネラ形成と分子シャペロン-細胞が用意したタンパク質支援システム"生物の科学-遺伝 別冊. 14. 96-106 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Endo(分担執筆): "Genome Science-Towards a New Paradaigm? (H.Yoshikawa, N.Ogasawara, N.Satoh, eds)(Elsevier Science Amsterdam)"Mitochondrial protein flux. 274 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakatsukasa et al.: "Mnllp, an α-mannosidase-like protein in yeast Saccharomyces cerevisiae, is required for endoplasmic reticulum-associated degradation of glycoproteins"J.Biol.Chem.(Communication). 276. 8635-8638 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Muto et al.: "NMR identification of the Tom20 binding element in mitochondrial presequences"J.Mol.Biol.. 306. 137-143 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishikawa et al.: "Molecular chaperones in the yeast ER maintain the solubility of proteins for retro-translocation and degradation"J.Cell Biol.. 153. 1061-1039 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kawai et al.: "Loss of the mitochondrial Hsp70 functions causes aggregation of mitochondria in yerast cells"J.Cell Science. 114. 3565-3574 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Endo, D.Kohda: "Functions of outer membrane receptprs in mitochondrial protein import"Biochim.Biophys.Acta. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤斗志也: "オルガネラ形成と分子シャペロン:細胞が用意したタンパク質支援システム"生物の科学 遺伝別冊「ゲノムから見た細胞の世界」. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 西川周一, 遠藤斗志也(分担執筆): "輸送:小胞体"分子シャペロンによる細胞機能制御(永田和宏, 森正敬, 吉田賢右 編). 66-74 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 河合明美, 西川周一, 遠藤斗志也: "ミトコンドリアの生態学"日本臨壯 増刊「ミトコンドリアとミトコンドリア病」. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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