機能タンパク質の作用を制御するストレスタンパク質HSP90の研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454541
• 研究機関: (財)東京都臨床医学総合研究所
• 研究代表者: 矢原 一郎 (財)東京都臨床医学総合研究所, 副所長 (60109957)
• 研究分担者: 宮田 愛彦 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (70209914) ; 飯田 和子 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (40151229) ; 松本 清治 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (40190532) ; 南 康文 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (40181953)
• キーワード: ストレスタンパク質 / HSP90 / アクチン結合タンパク質 / カルモデュリン / カゼインキナーゼII / 酵母温度感受性変異株 / 合成致死変異

研究概要

1.HSP90のペプチド分解物とカルモデュリンを化学架橋し、結合部位を含むペプチドを同定した。このペプチドには、両親媒性のαヘリックスをとると予想される配列があった。この配列に相当するペプチドを合成し調べたところ、(1)HSP90とカルモデュリンの結合を阻害し、(2)このペプチド自身がカルモデュリンに結合した。さらに、このペプチドがHSP90に結合することを見いだした。したがって、カルモデュリン結合ドメインが同一分子内にある別の部位に結合し、カルモデュリンがこの結合を壊すことによってHSP90の構造と機能を調節している可能性が示唆された。
2,3,4の成果については省略する。
5.カゼインキナーゼIIは、イオン強度が低いほど、また溶液の温度が高いほど、自己会合し活性が低下し、その時溶液中で正常な分子構築と活性を維持するためには、より高濃度のHSP90を必要とすることを見いだした。これまで、カゼインキナーゼIIとHSP90の相互作用は氷中で調べてきたが、生理的温度でのカゼインキナーゼIIにとってHSP90はより厳密に要求されていることが明らかになった。また、カゼインキナーゼIIはα2β2のテトラマーが単位となっている酵素であるが、HSP90はその触媒サブユニットであるαサブユニットに結合することが示された。
6.これまでに得た、5種類の酵母HSP82の温度感受性変異株の変異部位のマッピングを行ったところ、3つの部位に分かれ、それぞれ制限温度下で表現型に特徴があることがわかった。次に、HSP82の温度感受性変異と合成致死を引き起こす別の遺伝子上の変異を単離した。

研究成果

• [文献書誌] K'.Iida: "The KKRKK sequence is involved in heat shock-induced nuclear translocation of the 18-kDa actin-binding protein,cofilin." Cell Strcuture and Function. 17. 39-46 (1992)
• [文献書誌] Y.Miyata: "The 90-kDa heat shock protein,HSP90,binds and protects casein kinase II from self-aggregation and enhances its kinase activity." Journal of Biological Chemistry. 267. 7042-7047 (1992)
• [文献書誌] K.Moriyama: "Mutational analysis of an actin-binding site of cofilin and characterization of chimeric proteins between cofilin and destrin." Journal of Biological Chemistry. 267. 7240-7244 (1992)
• [文献書誌] H.Takemoto: "Heavy chain binding protein (Bip/GRP78) and endoplasmin are exported from the ER in rat exocrine pancreatic cells,similar to protein disulfide-isomerase." Archives Biochemistry and Biophysics. 296. 129-136 (1992)