| 研究領域 | 過渡的複合体が関わる生命現象の統合的理解－生理的準安定状態を捉える新技術－ |
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| 研究課題/領域番号 |
24121713
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
遠藤 斗志也 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70152014)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / 酵母 / トランスロケータ / 部位特異的光架橋 / βバレル / アセンブリー因子 / βバレル型膜タンパク質 |
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| 研究概要 |
酵母細胞内で目的タンパク質に部位特異的に光架橋性非天然アミノ酸BPA（ベンゾイルイルフェニルアラニン）を導入し,紫外線照射によって架橋を行うin vivo部位特異的光架橋法は，in vivoまたはオルガネラ中（in organello）という生理的条件下でタンパク質間相互作用を検出することができる優れた方法である。TOM40複合体のチャネル因子Tom40はβバレル構造をとると考えられているが，Tom40チャネルがどのように開いて，基質タンパク質の膜貫通ヘリックスがラテラルに外膜に組み込まれるかは，大きな問題である。まずTom40の1次構造上のβストランドの位置をモデルビルディングで推定し，各βストランドの様々な部位にBPAを導入，他のサブユニットとの光架橋を行った。その結果，Tom40はβストランド上の様々な部位で，βバレルの外側に突き出した側鎖がTom22と接触することがわかった。βストランドでは各残基の側鎖は交互にβバレル外側と内側を向くはずなので，Tom22と架橋される残基が分かればそのβストランドの各残基の側鎖が外側，内側のいずれを向いているかを推定できる。そこで，in vitroで放射性標識した前駆体を膜電位を消失させた単離ミトコンドリアにインポートし，前駆体がTOM40複合体のチャネル内で停止した膜透過中間体をつくった。ここで光架橋を行い，前駆体がTom40のβストランドのどの残基と架橋されるかを調べたところ，側鎖がβバレルの内側を向くと考えられる残基において，前駆体との架橋が見られた。このことから，前駆体はTom40のβバレルの内側を通って膜透過すること，したがって基質外膜タンパク質が外膜にラテラルにリリースされる場合は，基質はTom40のβバレルの中から，βバレル構造が開くことで外膜にラテラルにリリースされることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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