1995 年度実績報告書

プロテアソームの分子構造と細胞生物学的機能解析

研究課題

研究課題/領域番号	07680691
研究機関	徳島大学
研究代表者	田中啓二徳島大学, 酵素科学研究センター, 助教授 (10108871)
キーワード	プロテアソーム / ユビキチン / ATP依存性プロテアーゼ / 細胞周期制御 / 免疫始動制御 / 蛋白分解
研究概要	真核生物のATP依存性プロテアーゼであるプロテアソームは非常に複雑な分子構成をもった多成分複合体であり、細胞内では不均一な分子集合体として解離会合システムを形成している。本年度において、ヒトプロテアソームの触媒ユニットを構成するサブユニットの全ての遺伝子のクローニングを完成し、触媒機能を司る基本ユニットが、αリングとβリング(各々7個のサブユニット群から構成)がαββαの順に会合し円筒型粒子を形成していることを明らかにした。この触媒ユニットの両端には二種の調節ユニットが会合する。一つは11Sの円錐型構造体でPA28レギュレーターと名付けられ、3種のファミリー蛋白質から構成されている。本年度、これらPA28レギュレーターの機能解析を行った結果、この11S-20Sプロテアソーム複合体はペプチド分解活性を強く増強するが、蛋白分解活性はないことが判明した。もう一つは22SのV字型構造体で、28-112kDaの多数のサブユニット群から構成されている。この22S-20Sプロテアソーム複合体は約200万のキャタピラ-型粒子で26Sプロテアソームと名付けられている。26Sプロテアソームはユビキチンに代表される特異的な分解シグナルを提示した標的蛋白質群を選択的に分解する真核生物のATP依存性プロテアーゼとして作用する。この22S調節ユニットは6種のATPase群と約15種のnon-ATPae群に大別でき、本年度の研究において我々は2種の新規なATPaseと10種のnon-ATPaSeサブユニットのcDNAクローニングに成功した。また、p31,p112及びp97と名付けたサブユニットについて、酵母の相同遺伝子(各々Ninlp,Sen3p及びNaslp)を用いた遺伝学的な機能解析研究を行った。その結果、26Sプロテアソームがユビキチン化蛋白質の選択的な分解に関与していることが判明した。そして、本酵素が細胞周期のGl/S期転移(DNAの複製)のみならずM期の進行(染色体分配)において必須な役割を担っていることを明らかにした。その他、プロテアソームが長い間不明であった内在性抗原のプロセッシング酵素として免疫始動制御に関与することも明らかになったが、それは我々のγ-IFNに応答する新しいサブユニット遺伝子の発見が基礎となった。これらの知見に基づいて、我々が提唱した免疫プロテアソームの免疫学的意義が現在、世界的に認知されつつある。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] Tamura T.et al.: "The first chacterezation of a eubacterial Proteasome : the 20S complex of Rhodococcus SP.strain NJ86/21" Current Biology. 5. 766-774 (1995)
[文献書誌] Kominami K.et al.: "NinIp,aregulatory subunit of the 26S proteasome,is necessary for activation of Cdc 28p Kinase of Saccharomyces cerevisial" EMBO J.14. 3105-3115 (1995)
[文献書誌] Tsurumi C.et al.: "Degradation of c-Fos by the 26S proteasome is acceralated by c-Jun and multiple protein kinases." Mol.Cell.Biol.15. 5682-5687 (1995)
[文献書誌] Hisamatsu H.et al: "Newly identified pain of proteasanal subunits regulated recerprocally by interferon-γ" J.Exp.Med.(in press). (1996)
[文献書誌] Tanaka K.et al: "Proteasomes and antigen processing" Adv.Immunol.(in press). (1996)
[文献書誌] Coux O.et al.: "Structure and functions of the 20S and 26S proteasomes" Annu.Rev.Biochem.(in press). (1996)
[文献書誌] Tanaka K.et al: "Expression of Tissue Proteinases and Regulation of Protein Degradation as Related to Meat Quolity" ECCEAMST,Paris, 509 (1995)
[文献書誌] Tanaka K.et al: "Intracellular Protein Catabolism" Plenum Pub.Co.New York (in press), (1996)

1995 年度 実績報告書

プロテアソームの分子構造と細胞生物学的機能解析

研究代表者

田中 啓二 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助教授 (10108871)

研究成果

[文献書誌] Tamura T.et al.: "The first chacterezation of a eubacterial Proteasome : the 20S complex of Rhodococcus SP.strain NJ86/21" Current Biology. 5. 766-774 (1995)

[文献書誌] Kominami K.et al.: "NinIp,aregulatory subunit of the 26S proteasome,is necessary for activation of Cdc 28p Kinase of Saccharomyces cerevisial" EMBO J.14. 3105-3115 (1995)

[文献書誌] Tsurumi C.et al.: "Degradation of c-Fos by the 26S proteasome is acceralated by c-Jun and multiple protein kinases." Mol.Cell.Biol.15. 5682-5687 (1995)

[文献書誌] Hisamatsu H.et al: "Newly identified pain of proteasanal subunits regulated recerprocally by interferon-γ" J.Exp.Med.(in press). (1996)

[文献書誌] Tanaka K.et al: "Proteasomes and antigen processing" Adv.Immunol.(in press). (1996)

[文献書誌] Coux O.et al.: "Structure and functions of the 20S and 26S proteasomes" Annu.Rev.Biochem.(in press). (1996)

[文献書誌] Tanaka K.et al: "Expression of Tissue Proteinases and Regulation of Protein Degradation as Related to Meat Quolity" ECCEAMST,Paris, 509 (1995)

[文献書誌] Tanaka K.et al: "Intracellular Protein Catabolism" Plenum Pub.Co.New York (in press), (1996)

1995 年度実績報告書

田中啓二徳島大学, 酵素科学研究センター, 助教授 (10108871)