| 研究領域 | タンパク質社会の研究の総合的推進 |
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| 研究課題/領域番号 |
22020037
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 (2011)
独立行政法人理化学研究所 (2010) |
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研究代表者 |
佐藤 匡史 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (80532100)
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| 研究分担者 |
山口 芳樹 名古屋市立大学, 糖鎖構造生物学研究チーム, チームリーダー (90323451)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2011年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | レクチン / 糖鎖 / プロテアソーム / 小胞体関連分解 / X線結晶構造解析 / 電子顕微鏡解析 / 構造生物学 / NMR |
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| 研究概要 |
本研究では、糖鎖が関わる小胞体関連分解の中心的な役割を担っている小胞体レクチン(OS-9)、マンノシダーゼ様タンパク質(EDEM)に着目し、ミスフォールド糖タンパク質認識機構の構造基盤を解明することを目的とした。また、その分解経路において最終的なタンパク質分解を担うプロテアソームの制御機構にも着目した。
(1)マンノシダーゼ様タンパク質EDEMの大量発現系の構築
これまで構造生物学研究の遂行に十分量のEDEMを大量発現させた報告例は無い。そこで、哺乳動物細胞に加えて、大腸菌発現系の検討を行った。大腸菌での可溶性大量発現のネックになるジスルフィド結合に着目し、プロテインジスルフィドイソメラーゼ(PDI)を融合タンパク質として発現させるベクター(pCold-PDI)を創成した。現在、本研究基盤を用いて、EDEMについて検討を進めている。
(2)新規プロテアソーム活性化因子PbaBの同定および立体構造解析
プロテアソームは分解活性中心をもつ20Sプロテアソームと、その両端に結合することにより分解を促進するプロテアソーム活性化因子から構成される。真核生物では、20Sプロテアソームは一連の集合因子の介助を受けて複雑な四次構造が形成される。一方、古細菌の20Sプロテアソームはそれぞれのサブユニットが自発的に集合する。最近興味深いことに、古細菌においても集合因子様タンパク質PbaBが見出された。本研究ではプロテアソーム系におけるPbaBの機能を明らかにするために、多角的な構造機能解析を行った。
集合因子様タンパク質として見出されたPbaBは、シャペロン活性を示し、ATP非依存的に20Sプロテアソームによる変性タンパク質の分解を促進した。きらに、X縁結晶構造および電子顕微鏡解析により、PbaBが従来とは異なる機構で20Sプロテアソームによる基質タンパク質分解を促進することを明らかにした。
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