分子シャペロン機能を有する熱安定性オボアルブミンの構造と生理機能

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13660301
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 杉元 康志 鹿児島大学, 農学部, 教授 (10100736)
• 研究分担者: 松元 光春 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (30157383) ; 青木 孝良 鹿児島大学, 農学部, 教授 (70034460)
• キーワード: オボアルブミン / タンパク構造 / 熱安定性 / 胚発生 / セルピン / 分子シャペロン

研究概要

胚発生中にオボアルブミンが熱安定性型になることから、これをHS-オボアルブミンと命名し、その構造解析を行った。HS-オボアルブミンはS-オボアルブミンとは異なる構造であることを明らかにしたこととプロテアーゼインヒビター機能および分子シャペロン効果を持うものであることを見出した。N-オボアルブミンの結晶構造解析はすでに報告されているが、S-オボアルプミンとHS-オボアルプミンは今、X線解析の準備に入っており、これら3者の明確な構造の違いを明らかにすることが出来るであろう。本年度のHS-オボアルブミンの構造解析はCDスペクトルによる2次構造の解析、表面疎水性の測定、タンパク凝集性について行った。HS-オボアルブミンは他のオボアルブミンよりα-ヘリックスの減少とβ-構造の増加、加熱による凝集性・表面疎水性の変化に明らかに差が見られそしてプロテアーゼに対し感受性も異なっていることから2次、立体構造が変化したオボアルブミンと考えられた。N-オボアルブミンからHS-オボアルブミンが生じるにはシーズとなるHS-オボアルブミンが必要で、N-オボアルプミンをプリオンの場合とよく似たメカニズムで熱安定型に変換させる結果を得た。この自己複製にはPH、温度およびコファクター存在の存在により促進効果に影響することが分かった。自己触媒作用において卵白の成分、金属イオン、ATPなどの影響について調べ、これらはいずれも促進効果があることが確認された。現在、卵白のコファクター成分の単離を進めている。また、オボアルブミンにはジスルフィド結合による単量体、2量体および多量体が存在し、自己複製との関連について検討した。HS-オボアルブミンの分子シャペロン効果としてリゾチームを使った実験では、リゾチームの長期高温処理での活性低下を防ぎ、尿素処理後における巻き戻し効果を上げた。その他、アルドラーゼやリンゴ酸脱水素酵素の耐熱や酸処理に効果を上げた。この現象はin vitroでも再現でき、また、発生中の多くの胚組織にインタクトなオボアルブミンが検出され、それらは熱安定型であることも明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Kusakabe T, Sugimoto Y, et al.: "Linearization and integration of DNA into cells preferentially occurs at intrinsically curved regions from human LINE-1 repetitive element"Gene. 274. 271-281 (2001)
• [文献書誌] Sugimoto Y. et al.: "Occurrence of ovalbumin in ovarian yolk of chicken during oogenesis"Biochim Biorhys Acta. 1526. 1-4 (2001)
• [文献書誌] Aoki, T., Hiidome, Y., Sugimoto, Y.et al.: "Modification of ovalbumin with oligogalacturonic acids through the Maillard reaction"Food Res. Int.. 34. 127-132 (2001)
• [文献書誌] Hiyoshi, M., Sugimoto, Y.et al.: "Oviductin, the oviductal protease that mediates gamete interaction by affecting the vitelline coat in Bufo japonicus : Its molecular cloning and analyses of expression and post-translational activation"Developmental Biology. (印刷中). (2002)