新しく発見された多機能プロテア-ゼ複合体の構造解析と細胞生物学的意義の研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01304029
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 市原 明 徳島大学, 酵素科学研究センター, 教授 (40035374)
• 研究分担者: 横沢 英良 北海道大学, 薬学部, 教授 (90012765) ; 佐々木 實 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (10080003) ; 石浦 章一 国立精神神経センター, 神経研究所, 室長 (10158743) ; 猪飼 篤 東京工業大学, 理学部, 教授 (50011713) ; 田中 啓二 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助手 (10108871)
• キーワード: プロテアソ-ム / 多機能プロテア-ゼ / 多成分複合体 / 構造解析 / 高分子量プロテア-ゼ / 分子遺伝学

研究概要

本年度の研究成果の概要を以下にまとめた。本研究題目の多機能プロテア-ゼ複合体は最近プロテアソ-ムと命名されたので以下この各称を用いる。
(1)プロテアソ-ムの遺伝子発現が発生初期で非常に高く成長に伴って激減するが、癌細胞では逆に異常に上昇する。(市原)
(2)ヒト・プロテアソ-ムの5種のサブユニットのcDNAを単離し、その塩基配列より一次構造を決定し、プロテアソ-ムが進化的に保存された新しい遺伝子ファミリ-を形成していることを証明した。(田中、徳永)
(3)プロテアソ-ムの分子形状について新しいトンネル型電子顕微鏡を用い解析した。(猪飼)
(4)20Sプロテアソ-ムが新しい細胞内制御因子群とATP依存的に会合して26Sの巨大分子集合体を形成し、この複合体がユビキチン標識蛋白質を分解する活性型酵素であることを証明した。(吉村、佐々木)
(5)酵母プロテアソ-ムの3種のサブユニットの染色体遺伝子を欠失させた結果、二種のサブユニットの場合には致死効果を示したが他の一種は増殖速度に影響したが必須ではなかった。(石浦)
(6)卵細胞の初期発生においてプロテアソ-ムが核と細胞質を往来していることをモノクロ-ナル抗体を用いた蛍光抗体で示した。(横沢、石川)

研究成果

• [文献書誌] Keiji Tanaka: "Molecular cloning of cDNA for proteasomes from rat liver:primary structure of component C3 with a possible tyrosine phosphorylation site" Biochemistry. 29. 3777-3785 (1990)
• [文献書誌] Fumunori Tokunaga: "The NH_2ーterminal residues of rat liver proteasome(multicatalytic proteinase complex)subunits,C2,C3 and C8,are Nαーacetylated" FEBS Lett.263. 373-375 (1990)
• [文献書誌] Tsutomu Fujiwara: "Proteasomes are essential for yeast proliferation:cDNA cloning and gene disruption of two major subunits" J.Biol.Chem.265. 16604-16613 (1990)
• [文献書誌] Atsushi Kumatori: "Abnormally high expression of proteasomes in human leukemic cells" Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.87. 7071-7075 (1990)
• [文献書誌] Tomohiro Tamura: "Molecular cloning and sequence snalysis of cDNAs for five major subunits of human liver proteasomes(multiーcatalytyic proteinase complexes)" Biochim.Biophys.Acta. (1991)
• [文献書誌] A.Azuma: "High molecular weightーmulticatalytic proteinases in premature and mature oocytes of Rana pipens" Mol.Cell.Biochem.(1991)
• [文献書誌] Y.Emori: "Molecular cloning and functional analysis of three subunits of yeast proteasome" Mol.Cell.Biol.11. 344-353 (1991)
• [文献書誌] Y.Saitoh: "Sodium dodecyl sulfateーinduced conformational and enzymatic changes of multiーcatalytic proteinase" Biochem.Biophys.Res.Communi.162. 334-339 (1990)