| 研究課題/領域番号 |
12480188
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能生物化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
伊藤 維昭 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (90027334)
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| 研究分担者 |
森 博幸 京都大学, ウイルス研究所, 助手 (10243271)
秋山 芳展 京都大学, ウイルス研究所, 助教授 (10192460)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | ジスルフィド結合 / 呼吸鎖 / レドックス制御 / ペリプラズム / 大腸菌 / Protein folding |
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| 研究概要 |
ジスルフィド結合は、大腸菌ではペリプラズム空間において、膜を越えて輸送された蛋白質に対して導入される。ジスルフィド結合形成は、システイン残基の酸化という単純な化学反応であるが、生体内で有効に起こるためには特異的因子による補助が必要である。大腸菌のペリプラズム蛋白質DsbAはジスルフィド結合導入酵素である。DsbAはその活性中心(Cys30-X-X-Cys)によって新生分泌蛋白蛋白質中のシステイン残基を酸化してジスルフィド結合を導入する。その結果還元されたDsbAは膜蛋白質DsbBによって再酸化・リサイクルされる。DsbBは4回膜貫通蛋白質であり、二つのペリプラズム領域に活性に必須のシステイン残基を2個ずつ持つ。我々は、呼吸鎖成分がDsbBのCys41-Cys44モチーフを強力に酸化して活性型に維持していることを明らかにした。呼吸鎖とDsbBのカップリング機構を明らかにするため、DsbBの変異解析を行い、呼吸鎖成分(キノン分子)による酸化を受けるために重要なDsbBの領域を同定した。DsbBの第1ペリプラズムドメイン(活性部位モチーフCys41-Val-Leu-Cys44を持つ)の変異解析から、CXXCモチーフと膜との間に位置するIle45-Tyr46-Glu47-Arg48部分が呼吸鎖による酸化には特に重要であり、この領域の特定のアミノ酸残基よりは、残基の数が4個であることが重要であることが示唆された。DsbBのCys41,Cys44残基が、膜の脂質層に溶解したキノン分子と効率よく反応するためには、膜表面から一定の距離に存在する必要があるとのモデルを提唱した。Dsb因子のCXXC酸化還元活性部位は、特異的なレドックス状態に保たれるよう厳密な制御を受けており、この制御はいずれも膜蛋白質を介して、細胞の基本メタボリズムに連なるかたちでなされている。
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