哺乳類分子シャペロンHSP60のミトコンドリア移行機序と生理機能の解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670105
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 伊藤 英晃 秋田大学, 医学部, 助教授 (80168369)
• キーワード: 分子シャペロン / 熱ショック蛋白質 / ストレス蛋白質 / シグナルペプチド / ミトコンドリア移行

研究概要

すべての細胞は外部生育環境の急激な変化に"ストレス応答"で対応し、各種ストレスに対する細胞防御機構を有する。このストレス応答を司る蛋白質は、分子シャペロン(ストレス蛋白質;HSP)と呼ばれ、哺乳類では現在十数種類が報告されている。HSPは通常細胞にも一定量恒常的に発現し、新規合成蛋白質のフォールディングやステロイドホルモン受容体等の活性発現調節など、多彩な生理機能を有する。
1997年後半に大腸菌の生育に必須のGroEL/GroES(HSP60/HSP10)のX線構造が発表され、原核生物の新規合成蛋白質の詳細なフォールディング機構が明らかになった。原核生物のシャペロニン(GroEL)様蛋白質である哺乳類HSP60に関しては、cDNAがクローニングされミトコンドリアに限局するものと考えられている。しかしHSP60の精製の困難さから、分子レベルでの解析はほとんど進んでおらず、その生理機能や局在等に関する報告はほとんどない。
ミトコンドリアに移行する蛋白質は、(1)MSF(14-3-3)を介する系、(2)HSP70を介する系、(3)自発的移行系に分類される。細胞質で合成されるHSP60の発現機構、及びミトコンドリア移行機構が如何なる系を経るのかを明らかにするために実験を行った。
哺乳類HSP60のミトコンドリア移行シグナルのペプチドを合成し、アフィニティーカラムを作製し、結合蛋白質を解析した結果、サブユニット分子量70kDaの蛋白質のみが検出された。イムノブロッティングの結果、HSP70であることが判明した。哺乳類HSP60のミトコンドリア移行は、HSP70により制御されることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Kumagai,J.: "Germ cell-specific heat shock protein 105 binds to p53 in a temperature-sensitive manner in rat testis."Eur.J.Biochem.. 267. 3073-3078 (2000)
• [文献書誌] Takahashi,S.: "Functional interaction of the immunosuppressant mizorbine with the 14-3-3 protein."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 274. 87-92 (2000)
• [文献書誌] Okubo,A.: "Simultaneous induction of mitochondrial heat shock protein mRNAs in rat forebrain ischemia."Mol.Brain Res.. 84. 127-134 (2000)
• [文献書誌] Kawamura,K.: "Chaperonin 10 in the rat oocyttes and erly embryos : its expression and activity for early pregnancy factor."Am.J.Reprod.Immunol.. 44. 242-248 (2000)
• [文献書誌] Iabuchi,A.: "Specific preinduction of 60-kDa heat shock protein (chaperonin homolog) by TRH does not protect clonic mucosa against acetic acid-induced lesion in rat"Digest.Dis.Sic. 45. 1480-1489 (2000)
• [文献書誌] Motoyama,S: "Hydrogen peroxide induces midzonal heat shock protein 72 and apoptosis in sinusoidal endothelial cells of hvpoxic rat liver."Crit.Care Med.. 28. 1509-1514 (2000)