| 研究概要 |
膜タンパク質のオルガネラ膜標的化と構造形成システムに関して下記の成果を得た。
【1】タンパク質の膜貫通トポロジー形成に際して、疎水性膜貫通部分の近傍に付加される糖鎖が、トポロジー規定要因になることを示した。当該疎水性配列が一時的に小胞体内腔に露出したときに付加された糖鎖が、逆行を抑制するラチェットとして作用し、膜貫通トポロジーをとることを妨げ、透過を促すことによって膜透過を駆動する。糖鎖が第三の膜トポロジー規定要因であることを提唱した。【2】小胞体トランスロコンでの新生ポリペプチド鎖の生合成に共役した膜透過を詳細に解析し、正電荷は単純なクーロン力による相互作用を介して、疎水性配列とは独立して膜透過を抑制する要因であることを実証した。また、膜透過一時停止状態にあるポリペプチド鎖は脂質環境ではなく、トランスロコンサブユニット(Sec61α)の近傍にあることを明らかにした。さらに、小胞体トランスロコンでのポリペプチド鎖の動きを秒単位で経時追跡できる実験系を確立し、20種のアミノ酸残基のうち、正電荷を有するアミノ酸二種のみが膜透過抑制作用を示すこと、その作用は2残基で有意に検出できることなどを実証した。正電荷の膜透過減速作用が、膜トポロジー規定要因であることが確証されつつある。【3】我々の開発したアミノ末端ドメインの膜透過をSBP-tagとSAvを使って制御できる実験系および部位特異的化学架橋反応を用いて,昨年度に引き続き膜組み込み中間状態にあるシグナル配列や膜貫通配列の環境及びトランスロコンからの離脱を詳細に解析した。シグナル配列の脂質環境へ離脱時期を明らかにした。また,小胞体トランスロコンでは膜透過途上の3本以上の親水性ポリペプチド鎖が膜貫通状態を形成できることを示した。
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