| 研究概要 |
1.光合成装置の形成に果たす分子シャペロンの機能
本研究では、ラン色細胞から直接シャペロニンの遺伝子をPCR法によってクローニングし、これを用いてラン色細胞シャペロニンの発現系を構築した。そして、GroEL2とGroESの共発現系を構築することに成功した。
この発現系と各種の光合成膜蛋白質の発現ベクターを同時に大腸菌に形質転換し、シャペロニンシステムが硬蛋白質の'正常な'発現を補助できるかどうかを調べた。共発現によって可溶性画分に発現するタンパク質が見られるようになるという顕著な効果が見られた。
2.ATP合成酵素の機能発現に果たすサブユニット間相互作用の重要性
ATP合成酵素複合体内の個々のサブユニットの機能と複合体形成の詳細を明らかにするために、CF_1のin vitro再構成系を構築し、変異サブユニットを作成してin vivoでの実験系に適用することを目指した。Γサプユニットについては、各種の変異体の作成を行い、これらを好熱菌ATP合成酵素由来のα,βサブユニットと機能的に再構成することに成功した。また、このようなサブユニットの互換性をさらに詳細に検討する実験をStrotmann研究室で行った結果、好熱菌F_1由来のεサブユニットは膜タンパク質部分CF_0と物理的に相互作用可能であることがわかった。CF_0と接触する部分がCF_1由来、他は好熱菌F_1由来のキメラγサブユニットを作成して再構成実験を行い、機能釣な再構成に必要な領域をある程度特定することが出来た。
3.まとめ
本共同研究により、これらのタンパク質複合体の研究をラン色細菌を用いて細胞レベルに拡張する道筋を関くことが出来た。また、光化学系複合体の分子集合補助因子のリコンビナントタンパク質を得ることについても、分子シャペロンの研究を合わせて進めることで前進をみた。さらに、これまでそれぞれ生化学的に独立の研究対象であったATP合成酵素とシャペロニンを生理的なレベルで結ぴつける可能性を見出した。
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