Hsp70とプロテアソームに共通するシャペロン型NDPキナーゼの発見と病態生理

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470043
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 木戸 博 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 教授 (50144978)
• 研究分担者: 矢野 仁康 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助手 (40304555) ; 井上 雅広 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助手 (00232562) ; 唐渡 孝枝 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助教授 (60108876)
• キーワード: 分子シャペロン / プロテアーゼ / Hsp70 / プロテアソーム / ヌクレオシド 2リン酸キナーゼ / 反応中間体 / ATP結合蛋白質 / 蛋白質分解

研究概要

分子シャペロンHsp70には、蛋白質の折りたたみの制御や細胞内蛋白質の輸送、蛋白分解時の基質の構造変化など多様な機能が見出されているが、その機能を説明する分子基盤はいまだ明確ではない。一方蛋白質分解酵素のプロテアソームは28個のサブユニットからなっているが、プロテアーゼ活性を示すサブユニットはそのうちの一部であり、しかもプロテアーゼの活性中心は分子内部にあって、基質が分解されるためには何らかの機序で基質蛋白質のアンフォールディングが起こり、内部の活性中心にまで到達しなくてはならない。本年度の研究で我々は、プロテアソームにHsp70と同様のシャペロン型ヌクレオシド2リン酸キナーゼ(NDPK)活性の存在することを見出した。しかもプロテアソームを構成するサブユニットの中で、αタイプサブユニットのC_8とβタイプサブニットのC_5がHsp70に類似したNDPK活性を持つこと、これ等のサブユニットはATPと結合すること、通常のNDPKと同様にリン酸基転移反応を触媒し、自己リン酸化反応中間体を形成する事、などを明らかにした。これ等の事実は蛋白質の立体構造変換を必要とする分子シャペロンとプロテアーゼに共通する分子基盤としてシャペロン型NDPK活性が存在することを示すものである。

研究成果

• [文献書誌] Mihiro Yano: "Intrinsic nucleoside diphosphate kinase-like activity is a novel function of the 20S proteasome"J.Biol.Chem. 274. 34375-34382 (1999)
• [文献書誌] Masataka Hara: "Mast cell chymase causes apoptosis of cardiac myocytes and proliferation of other intramyocardial cells in vitro.A new mast-cell mediated mechanism of heart failure progression"Circulation. 100(13). 1443-1449 (1999)
• [文献書誌] Hiroshi Mori: "14-3-3 Associates with a translational control factor FKBP12-rapamycin-associated protein in T cells after stimulation by perva**da*"FEBS Lett.. 467(1). 61-64 (2000)
• [文献書誌] 矢野仁康: "分子シャペロンと蛋白質分解酵素に認められた新機能、ヌクレオシド2リン酸キナーゼ型酵素活性"生化学. 72. 41-45 (2000)