分泌型蛋白質膜透過の分子機構

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07408015
• 研究種目: 一般研究(A)
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 水島 昭二 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (50013313)
• 研究分担者: 谷 佳津子 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40266896) ; 初沢 清隆 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (20256655) ; 森 博幸 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (10243271)
• キーワード: Stepwise Translocation / SecA / 前駆体タンパク質 / 結晶解析 / 小胞体 / シグナル認識粒子

研究概要

本年度の研究計画に関して以下の成果が得られた。
1)分泌型タンパク質の膜内移動の分子機構の解明
(1)申請者がこれまでの提唱してきたStepwise Translocationな膜透過のパターンが精製Sec因子(SecA,Y,E)を用いた再構成系においても再現出来ることを明らかにした。このことは、これら因子による前駆体タンパク質の認識によってStepwiseな膜透過が進行されることを示唆している。
(2)膜透過反応に共役したSecAのダイナミックな構造変化を検出する実験系をの確立した。この系を用いた次年度以降の研究により、Stepwiseな膜透過とSecAの構造変化との直接的な関係を明らかに出来るものと考えている。
2)透過装置の高次構造の解明
アミノ末端の8残基を欠失した変異型SecAを大量に調製し、種々の条件で結晶化を試みているが、X線解析に適した結晶はまだ得られていない。引き続き結晶化を試みて行く予定である。
3)動物ER系における膜透過機構の解明
シグナルペプチド(SP)を系統的に改変した変異型蛋白質を用いたER膜透過実験より、SPの疎水性の強さがER膜透過に重要でありかつシグナル認識粒子との結合の特異性を決めていることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] S. Matsuyama et al.: "Biochemical Analyses of components comprising the protein translocation machinery of Escherichia coli." Adv. in Cell. Mol. Biol.4. 61-84 (1995)
• [文献書誌] E. Breukink et al.: "The C Terminus of SecA Is Involved in Both Lipid Binding and SecB Binding." J. Biol. Chem.270. 7902-7907 (1995)
• [文献書誌] M. Tagay et al.: "Systaxin 1 (HPC-1)Is Associated with Chromaffin Granules." J. B. C.270. 15930-15933 (1995)
• [文献書誌] K. Uchida et al.: "Stepwise movement of preproteins in the process of translocation across the cytoplasmic membrane of Escherichia coli." J. Biol.Chem.217. 30862-30868 (1995)
• [文献書誌] K. Nishiyama et al.: "Preferential interaction of Sec-G with Sec-E S tabilizes and unstable SecE derivative in the E. coli. membrane." Biochem. Biocphys. Res. Commun.217. (1995)