GPIアンカー型タンパク質の生合成機構

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480194
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木下 タロウ 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (10153165)
• 研究分担者: 前田 裕輔 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (00294124) ; 村上 良子 大阪大学, 微生物病研究所, 教務職員 (00304048) ; 永宗 喜三郎 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (90314418)
• キーワード: 翻訳後修飾 / 小胞体 / 塘脂質 / GPIアンカー / 生合成 / 遺伝子クローニング

研究概要

GPIアンカー型タンパク質の生合成に関与する全遺伝子群を解明するため、エロリジン(GPIアンカー型タンパク質に結合して細胞を溶解する細菌毒素)に対する抵抗性を指標に、新規のGPIアンカー欠損変異細胞株をスクリーニングしてきた。そのうちの1株が、GPIアンカーをタンパク質に結合させる酵素であるGPIトランスアミダーゼの欠損株であることがわかった。この変異株の責任遺伝子を発現クローニングしPIG-Uと名付けた。PIG-Uは、435アミノ酸のタンパク質で、GPIトランスアミダーゼの既知の4成分(GPI8,GAA1,PIG-S, PIG-T)とともにタンパク質複合体を形成していることがわかった。PIG-Uの出芽酵母の構造的ホモログはCdc91pとして報告されているタンパク質であり、その遺伝子をPIG-U変異細胞株に発現させると部分的にGPIアンカー型タンパク質の発現が回復することから、Cdc91pがPIG-Uのオーソログであることがわかった。すなわち、ヒトと出芽酵母のGPIトランスアミダーゼがよく保存されていることがわかった。PIG-UとCdc91pで保存されている疎水性領域で、機能的にも重要な部分が長鎖脂肪酸伸長酵素の部分と相同性を持っていることから、PIG-UがGPIアンカーの脂質部分の結合に働いている可能性が示唆された。また、5成分のうちGPI付加シグナルペプチドの切断に働く触媒サブユニットであるGPI8はPIG-Tとジスルフィド結合でつながっており、PIG-Tによって安定化されていることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Vainauskas, S.: "Structural requirements for the recruitment of Gaal into a functional glycosylphosphatidylinositol transamidase complex"J. Biol. Chem.. 277. 30535-30542 (2002)
• [文献書誌] Hong, Y: "Requirement of N-glycan on GPI-anchored proteins for efficient binding of aerolysin but not Clostridium septicum a-toxin"EMBO J.. 21. 5047-5056 (2002)
• [文献書誌] Hong, Y: "Human PIG-U and yeast Cdc91p are the fifth subunit of GPI transamidase that attaches GPI-anchors to proteins"Mol. Biol. Cell. (in press). (2003)
• [文献書誌] Ohishi, K.: "Two subunits of glycosylphosphatidylinositol transamidase GPI8 and PIG-T form a functionally important intermolecular disulfide bridge"J. Biol. Chem.. (in press). (2003)