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哺乳類のシグナル認識粒子(SRP)54Kサブユニットは分泌蛋白質の小胞体膜識別、透過に関与するGTP結合蛋白質である。申請者らは、酵母のSRP54Kサブユニット相同遺伝子コードするSRH1遺伝子を単離し、酵母においてもSRPに依存した分泌蛋白質の小胞体膜識別、透過が存在することを示してきた。この結果をふまえ、本研究ではGTPがSRH1の機能発現に及ぼす役割の解析、GTPase活性調節因子の検索と相互作用機構の解析、SRH1遺伝子産物とシグナルペプチドやSRP受容体との相互作用機構解析、もうひとつの小胞体膜識別系である70K熱ショック蛋白質に依存した系との関連を解明していくことをめざしている。
酵母の実験系の特長である遺伝学的手法も含めて上記の問題点を解明していくために、GTP結合部位に変異を持つSRH1遺伝子の単離と、変異遺伝子産物の解析を行った。この結果、2種類の優性の低温感受性変異株を単離し、その変異部位の同定を行った。変異株の生化学的解析から、変異遺伝子産物は野生型に較べやや不安定ながら、酵母SRPにアセンブルされていることから、本変異株による表現型は主にGTPase活性の変化、またはそれにともなう本遺伝子産物のコンフォメーション転換の違いに起因するものと推定されることを示した。さらに分泌蛋白質の小胞体膜透過のin vivoにおける速度論的解析から、SRH1遺伝子産物のGTP結合部位の変異によるGTPase活性の変化はシグナルペプチドとSRH1遺伝子産物の相互作用に影響を与えていることを示唆する知見を得た(投稿準備中)。
70K熱ショック蛋白質の変異細胞内での大量発現実験から、SRPに依存した小胞体膜識別系と熱ショック蛋白質に依存した小胞体膜識別系の関連に対する予備的知見を得た。
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