タンパク質の一生:細胞における成熟,移動,品質管理

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13053101
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 吉田 賢右 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (90049073)
• 研究分担者: 小椋 光 熊本大学, 発生医学研究センター, 助教授 (00158825) ; 永田 和宏 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50127114) ; 遠藤 斗志也 名古屋大学, 大学院・理学系, 教授 (70152014) ; 森 和俊 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (70182194)
• キーワード: 分子シャペロン / フォールディング / シャペロニン / タンパク質 / タンパク質の膜透過 / タンパク質分解

研究概要

今まで、タンパク質は、自発的に折れたたみと自己集合の原理によって過度に理想化されていたし、研究はもっぱらネイティブなタンパク質に集中していた。しかし、細胞の中の実際のタンパク質の運命はそれほど自己完結的ではなく、他のタンパク質装置の媒介のもとに不安定な(ノン・ネイティブな)構造を遷移する。本研究では、新生タンパク質の「成熟」、しかるべき区画に輸送される「移動」、傷ついたタンパク質の修復・分解の「品質管理」、およびそれから逸脱した「凝集」など、構造遷移をともなう細胞のタンパク質の一生の諸過程を明らかにする。具体的には、細胞におけるタンパク質の高次構造形成と修復、分子シャペロンの機能と役割、特定の膜系への移動と膜透過、異常タンパク質の検知と制御応答、その分解、アミロイド線維などの凝集体の形成、を明らかにする。この研究により、細胞が時々刻々どのようにタンパク質の動態を把握し支配しているか、その仕組みと破綻の条件を理解できる。
本総括班の平成13年度の活動は以下の通りである。
・14年度からの本格的な始動に向けて、なるべくはやく研究の全速力状態を実現する準備を行った。
・国内外の関連分野の調査および惰報の収集にあたった。
・関連研究者間の交流、協力を促進するために、班会議、シンポジウム、あるいは若手研究者を中心としたワークショップなどを次年度以降行う準備。
・成果の評価や情報交換のため、サーキュラーを発行し、インターネットのウェブサイトの運営を開始した。

研究成果

• [文献書誌] Inoue, Y.: "Strong Growth Polarity of Yeast Prion-Fiber Revealed by Single Fiber Imaging"J.Biol.Chem.. 276. 35227-35230 (2001)
• [文献書誌] Taguchi, H: "Single-molecule observation of protein-protein interactions in the chaperonin system"Nat.Biotechnol.. 19. 861-865 (2001)
• [文献書誌] Nishikawa, S.: "Molecular chaperones in the yeast ER maintain the solubility of proteins for retro-translocation and degradation"J.Cell.Biol. 153. 1061-1070 (2001)
• [文献書誌] Shiseki, K.: "Synchronized Domain Opening Motion of GroEL is Essential for Communication between the Two Rings"J.Biol.Chem.. 276. 11335-11338 (2001)
• [文献書誌] Nakatsukasa, K.: "Mnllp, an mannosidase-like protein in yeast, is required for ER-associated degradation of glycoproteins"J.Biol.Chem.. 276. 8635-8638 (2001)
• [文献書誌] Abe, Y.: "Structural basis of presequence recognition by the mitochondrial protein receptor Tom20"Cell. 100. 551-560 (2000)
• [文献書誌] 吉田 賢右(分担): "分子シャペロンによる細胞機能制御"シュプリンガー・フェアラーク東京. 219 (2001)