核・ミトコンドリア・ペルオキシソ-ム蛋白質局在化の分子機構

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03264101
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 斧 秀勇 山形大学, 医学部, 助教授 (40160915)
• 研究分担者: 米田 悦啓 大阪大学, 細胞工学センター, 助教授 (80191667) ; 森 正敬 熊本大学, 医学部, 教授 (40009650) ; 伊藤 明夫 九州大学, 理学部, 教授 (30037379) ; 橋本 隆 信州大学, 医学部, 教授 (80009935)
• キーワード: 核 / ミトコンドリア / ペルオキシソ-ム / 液胞 / プラスチド / 前駆体蛋白質 / 膜透過

研究概要

斧はミトコンドリア外膜より29、42、及び52kDa蛋白質をミトコンドリア蛋白質前駆体輸送装置として単離したが、更にそれらが前駆体蛋白質の膜透過装置であることを証明した。安楽は酵母液胞膜H^+ーATPaseの活性京現に関与し液胞膜に局在するVmallpを同定し、このVmallpが液胞内部の酸性化に必須の因子であることを証明した。市山はラット肝セリン:ピルビン酸トランスアミナ-ゼ(ペルオキシソ-ム型)のC末端30アミノ酸残基以内の部分にペルオキシソ-ム移行シグナルが存在することを明らかにした。伊藤はミトコンドリア外膜蛋白質であるモノアミン酸化酵素のミトコンドリアへの移行シグナルがそのC末端にあることを証明した。遠藤は膜透過に伴う前駆体蛋白質の高次構造を制御する因子としてのHsp70の細胞内局在部位特異性を明らかにするために、酵母を用いた分子生物学的実験系を準備した。西村は植物ペルオキシソ-ムの中で機能の異なるグリオキシソ-ムと緑葉ペルオキシソ-ムの蛋白質局在化機構が類似したものであることを明らかにした。橋本はペルオキシソ-ム型3ーケトアシルーCoAチオラ-ゼ前駆体のN末端延長ペプチドが新しい型のペルオキシソ-ム移行シグナルであることを証明した。長谷はトウモロコシフェレドキシン前駆体分子のプラスチド膜透過、延長ペプチド切断、鉄、硫黄クラスタ-導入の各過程が時間的に区別可能で独立した透過であることを証明した。森はミトコンドリア蛋白質前駆体輸送に要求される細胞質因子としてPBF(presequence binding factor)を精製したが、PBFに依存しない前駆体の輸送経路が存在することを明らかにした。米田は核局在化シグナルに親和性を持つ蛋白質としてp69を同定した。更にp69に対する抗体が培養細胞における核蛋白質の核内移行を阻害することから、p69が核蛋白質輸送に重要な働きをする因子であることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Hideyu Ono: "Purification of 52 kDa protein:A putative component of the import machinery for the mitochondrial protein-precursor in rat liver" Biochemical and Biophysical Research Communications. 180. 450-454 (1991)
• [文献書誌] Naoyuki Umemoto: "VMAll,a novel gene that encodes a putative proteolipid,is indispensable for expression of yeast vacuolar membrane H^+-ATPase activity" Journal of Biological Chemistry. 266. 24526-24532 (1991)
• [文献書誌] Sadaki Yokota: "Organelle localization of rat liver serine:pyruvate aminotransferase expressed in transfected COS-1 cells" Biomedical Research. 12. 53-59 (1991)
• [文献書誌] Jun-ya Mitoma: "Mitochondrial targeting signal of rat monoamine oxidase B is located at its carboxy terminus" Journal of Biochemistry. 111. 20-24 (1992)
• [文献書誌] Toshiya Endo: "Co-operative binding of hsp 60 may promote transfer from hsp 70 and correct folding of imported proteins in mitochondria" FEBS Letters. 293. 1-3 (1991)
• [文献書誌] Hitoshi Mori: "Pumpkin malate synthase Cloning and sequencing of the cDNA and Northern blot analysis" European Journal of Biochemistry. 197. 331-336 (1991)
• [文献書誌] Takashi Osumi: "Amino-terminal presequence of the precursor of peroxisomal 3-ketoacyl-CoA thiolase is a cleavable signal peptide for peroxisomal targeting" Biochemical and Biophysical Research Communications. 181. 947-954 (1991)
• [文献書誌] Shoichi Suzuki: "Plastid import and iron-sulfur cluster assembly of photosynthetic and nonphotosynthetic ferredoxin isoproteins in maize" Plant Physiology. 97. 375-380 (1991)
• [文献書誌] Yougo Haraguchi: "Cloning and sequence of a cDNA encoding human carbamyl phosphate synthetase I:molecular analysis of hyperammonemia" Gene. 107. 335-340 (1991)
• [文献書誌] Mitsuru Kido: "Escherichia coli Rec A protein modified with a nuclear location signal binds to chromosomes in living mammalian cells" Experimental Cell Research. 198. 107-114 (1992)