| 研究領域 | 新生鎖の生物学 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
26116005
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
生物系
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
稲葉 謙次 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (10423039)
|
|---|
| 研究分担者 |
門倉 広 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70224558)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
|
| キーワード | タンパク質品質管理 / ジスルフィド結合 / X線結晶構造解析 / 高速原子間力顕微鏡 |
|---|
| 研究成果の概要 |
ジスルフィド結合の形成は、細胞表層タンパク質の立体構造形成に重要である。本研究では、リボソーム上で翻訳合成されつつ小胞体に送り込まれてくるLDL受容体の新生鎖にジスルフィド結合が導入される過程を調べるための系を構築し、小胞体中におけるタンパク質の立体構造形成が翻訳と共役し精緻な制御のもと進行することを明らかにした。さらに、PDI酵素が基質に対してはたらきかける構造ダイナミクスを高速原子間力顕微鏡により一分子観測することに成功し、PDIが基質依存的に二量体を形成し、その中央に形成されるキャビティ内で酸化的フォールディングを触媒するという全く新しい分子機構を提唱した。
|
| 自由記述の分野 |
構造生物学、生化学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、リボソーム上で翻訳合成されつつ小胞体に送り込まれてくるLDL受容体の新生鎖にジスルフィド結合が導入される過程の詳細を解明することに初めて成功した。さらに、50年以上もの研究の歴史があるPDI酵素が基質依存的に二量体を形成し、酸化的フォールディングを促進するという、同酵素の全く新しい触媒機構を解明した。ジスルフィド結合形成の仕組みの破綻は糖尿病や高脂血症などの疾患の原因になることから、以上の知見は基礎的に重要であるばかりでなく、ジスルフィド結合の形成不全が引き起こす疾患の発症の機序の解明に役立つと期待される。
|
