タンパク質の膜透過に伴う高次構造の制御に関する研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05252215
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 遠藤 斗志也 名古屋大学, 理学部, 教授 (70152014)
• 研究分担者: 中井 正人 名古屋大学, 理学部, 助手 (90222158)
• キーワード: 分子シャペロン / 膜透過 / hsp70 / ミトコンドリア / 葉緑体

研究概要

ミトコンドリアタンパク質の細胞内局在化過程における、分子シャペロン、hsp70の役割を明らかにするために、chsp70とmhsp70の構造と機能を比較した。両者のCDスペクトルは酷似しており、両者がほぼ同じ高次構造をとっていることが示唆された。ゲル濾過による解析から、chsp70のパートナータンパク質であるYdjlpは、chsp70とは相互作用したが、mhsp70とは相互作用しないことが分かった。ほどけたタンパク質のモデルとして還元カルボキシメチル化ラクトアルブミンと還元ラクトアルブミンを用い、chsp70、mhsp70との相互作用を調べた。chsp70はADP存在下で、基質タンパク質に結合し、ATP存在下で解離した。mhsp70はADP存在下、ATP存在下いずれの場合も基質タンパク質を大きな会合体を形成した。したがってchsp70とmhsp70は、高次構造は酷似しているが、パートナータンパク質、基質タンパク質との相互作用の様式は大きく異なることが明らかになった。
葉緑体タンパク質の包膜透過、チラコイド膜透過における高次構造変化を調べるために、包膜およびチラコイド膜に結合した前駆体(pPC-DHFR)の高次構造を、プロテアーゼ消化により調べた。チラコイド膜に結合した前駆体に比べて、包膜に結合した前駆体はプロテアーゼに対する感受性が著しく高くなっており、高次構造が大きくほどけていることが明らかになった。葉緑体包膜には、チラコイド膜に比べて、前駆体の高次構造をほどく強い活性があることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Nakai,M.et al: "Sec Y protein is localized in both the cytoplasmic and thylakoid membranes in the cyanobacterium Synechococcus PCC7942" Biochem.Biophys.Res.Commun.193. 228-234 (1993)
• [文献書誌] Nakai,M.et al: "Cloning of the YAP19 gene encoding a putative yeast homolog of AP19,the mammalian small chain of the clathrin-assembly proteins." Biochim.Biophys.Acta. 1174. 282-284 (1993)
• [文献書誌] Nakai,M.et al: "Intramitochondrial Protein sorting:isolation and characterization of the yeast MSP1 gene which belongs to a novel fumily of putative ATPases" J.Biol.Chem.268. 24262-24269 (1993)
• [文献書誌] Nakai,M.et al: "The BCl-2 Protein is inserted into the outer membrane but not into the inner membrane of rat liver mitochondria in vitro." Biochem.Biophys.Res.Commun.196. 233-239 (1993)
• [文献書誌] Nakai,M.et al: "Aciclic regions of cytochrome C_1 are essentiul for ubiquinol-cytochrome C reductase activity in yeast cells lacking the acidic QCR6 protein" J.Biochem.114. 919-925 (1993)