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2017 年度 実績報告書

原核生物および真核生物シャペロニンのフォールディング促進メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06983
研究機関富山県立大学

研究代表者

元島 史尋  富山県立大学, 工学部, 研究員 (70372464)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードシャペロニン / 分子シャペロン / フォールディング / アンフォールディング / 疎水性
研究実績の概要

我々が提唱しているシャペロニンのフォールディングメカニズムを検証するため、シャペロニン空洞に様々な基質タンパク質を閉じ込め、その空洞への遊離を基質タンパク質とシャペロニン間の蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用してリアルタイム測定を行った。いずれの基質タンパク質についても見かけのフォールディング速度と空洞外への遊離速度がほぼ一致しており、空洞外への遊離反応が空洞内フォールディングと競争反応の関係であることが証明された。さらに変性タンパク質の構造を分子内FRETによって測定した結果、いずれのタンパク質も空洞内でアンフォールドしており、シャペロニンは変性タンパク質をアンフォールディングすることでフォールディングを促進していると考えられた。これらの結果はこれまでの仮説と全く逆の結果であり、本研究のインパクトは意義は非常に大きいと考えている。これらの結果はJ.Biochem.に投稿し、minor revisionの判定であったので、軽微な修正によってアクセプトされると考えている。
またシャペロニン空洞内の疎水性残基を網羅的にシステインに置換し、フォールディング特性を測定した。意外にも最も疎水性であるGroELのC末端ペプチドは親水性に変えても大きな影響はなかった。これらの結果から空洞の上半分の疎水性残基がフォールディング促進だけでなく、変性タンパク質を空洞内に留まらせるのにも大きく関わっていることが示された。これらについては現在投稿準備中である。
好熱性紅藻シゾン由来真核生物シャペロニンCCTについては数多くの結晶化スクリーニングを行ったが、残念ながら単結晶を得ることが出来なかった。組換えCCTはATPを結合し、電気泳動などの結果から正常な2つの8量体リング構造を取っていると予想された。これらについても投稿の準備を行っている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Physicochemical properties of the mammalian molecular chaperone HSP602018

    • 著者名/発表者名
      Ishida, R. Okamoto, T. Motojima, F. Kubota, H. Takahashi, H. Tanabe, M. Oka, T. Kitamura, A. Kinjo, M. Yoshida, M. Otaka, M. Grave, E. Itoh, H.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 ページ: 489

    • DOI

      10.3390/ijms19020489

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid Electrophoretic Staining and Destaining of Polyacrylamide Gels2018

    • 著者名/発表者名
      Motojima, F.
    • 雑誌名

      Methods and Protocols

      巻: 1 ページ: 13

    • DOI

      10.3390/mps1020013

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シャペロニンのアンフォールディング作用によるフォールディング促進効果2017

    • 著者名/発表者名
      元島史尋、吉田賢右
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会

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公開日: 2018-12-17  

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