酵素の局在と機能特化：テトラヒメナ繊毛膜に局在するＡＫ酵素をモデルとして

• 研究課題/領域番号: 24570087
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 鈴木 知彦 高知大学, 自然科学系, 教授 (60145109)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 酵素の局在 / アルギニンキナーゼ / 繊毛運動 / ミリストイル化 / アルギニンリン酸シャトル / 無細胞タンパク質合成 / 酵素機能

研究成果の概要

テトラヒメナには単量体のAK（AK1）と2ドメイン型のAK（AK2）が存在しており，繊毛運動のエネルギー供給に関与している．また， AK1は主に繊毛に，AK2は細胞質や細胞膜に局在する．興味深いことに，AK1はN末端にミリストイル化シグナル配列を持つ．この研究では，ミリストイル化を触媒する酵素（ミリストイルトランスフェラーゼ：NMT）のクローニングと発現， AK1のN末端ペプチドがNMTの基質となることの酵素学的な証明，無細胞タンパク質合成系によるAK1の合成とPMF分析によるN末ミリストイル基の確認を行った．この一連の研究により，ミリストイル基を介したAK1の繊毛膜への局在が明らかとなった．

研究成果

• [雑誌論文] Two arginine kinases of Tetrahymena pyriformis: characterization and localization. (2014)
  • 著者名/発表者名: Michibata, J., Okazaki, N., Motomura, S., Uda, K., Fujiwara, S. and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. Part B. 巻: 171 ページ: 34-41
  • DOI: 10.1016/j.cbpb.2014.03.008
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two distinct arginine kinases in Neocaridina denticulate: psychrophilic and mesophilic enzymes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T. and Kanou, Y.
  • 雑誌名: Int. J. Biol. Macromol. 巻: 67 ページ: 433-438
  • DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2014.04.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization and origin of bacterial arginine kinases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., Soga, S., Inoue, M. and Uda, K
  • 雑誌名: Int. J. Biol. Macromol. 巻: 57 ページ: 273-277
  • DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2013.02.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel taurocyamine kinase found in the protist Phytophthora infestans. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uda, K., Hoshijima, M. and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. Part B. Biochem. Mol. Biol. 巻: 165 号: 1 ページ: 42-48
  • DOI: 10.1016/j.cbpb.2013.03.003
  • 査読あり
• [学会発表] オオウミシダのアルギニンキナーゼ．その進化起源，酵素活性及びプレニル化シグナルの発見 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丁野可愛，矢野大地，鈴木知彦
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台（東北大学）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] ヨツヒメゾウリムシの繊毛運動とアルギニンキナーゼ（AK）：アルギニンリン酸シャトル機構の詳細 (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢野大地，丁野可愛，鈴木知彦
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台（東北大学）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] テトラヒメナの繊毛に局在するアルギニンキナーゼのミリストイル化：「アルギニンリン酸シャトル」の詳細 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本村翔，鈴木知彦
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台（東北大学）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] アルギニンキナーゼ酵素群に見いだされたミリストイル化とプレニル化シグナル：細胞内局在との関連性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丁野可愛，矢野大地，本村翔，鈴木知彦
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山県岡山市岡山大学
• [学会発表] 酵素の細胞内局在とN末ミリストイル化及びC末プレニル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木，本村，丁野，矢野
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [備考] 生化学研究室HP
  • URL: http://p164056.cc.kochi-u.ac.jp/