ヘム結晶化の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号	21870053
研究種目	研究活動スタート支援
配分区分	補助金
研究分野	機能生物化学
研究機関	大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)
研究代表者	石川春人大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設), 研究員 (40551338)
研究期間 (年度)	2009 – 2010
研究課題ステータス	完了 (2010年度)
配分額 *注記	2,808千円 (直接経費: 2,160千円、間接経費: 648千円) 2010年度: 1,313千円 (直接経費: 1,010千円、間接経費: 303千円) 2009年度: 1,495千円 (直接経費: 1,150千円、間接経費: 345千円)
キーワード	ヘム / マラリア / ヘモゾイン / HDP
研究概要	鉄-ポルフィリン錯体であるヘムはタンパク質の活性中心として生体内で様々な役割を果たしている。しかし、ヘムが蛋白質から遊離した場合は毒性を示すため、哺乳類においては細胞内で速やかに分解されることが知られている。本研究では遊離のヘムを分解するのではなく、結晶化することで無毒化を行うマラリア原虫の機構に着目した。ヘム結晶化の活性を持つHDPと呼ばれるタンパク質のcDNAをDNA合成により調製し、大腸菌での組み換えタンパク質発現を試みた。既報では不溶画分からヒスチジンタグを利用して精製しているが、様々なタグによる発現を試してみた結果Trigger Factorを利用することで可溶画分にHDPが得られた。また本来のヘム結合アミノ酸残基と競合する可能性があるヒスチジンタグを持たないHDPを精製することにも成功した。いずれのタンパク質もヘム結晶化の活性をもち、ヘム存在下ではヘムタンパク質特有の吸収スペクトルを示すことが明らかとなった。