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2018 年度 実績報告書

新生鎖の翻訳伸長反応に伴うジスルフィド結合形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H06521
研究機関関西学院大学

研究代表者

金村 進吾  関西学院大学, 理工学部, 助教 (50803178)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
キーワード無細胞タンパク質合成系 / セミインタクト細胞 / PDIファミリー / ジスルフィド結合 / 新生鎖
研究実績の概要

前年度では無細胞タンパク質合成系とセミインタクト細胞を組み合わせた新規システムを用いることで、新生鎖のジスルフィド結合形成過程の観察に成功している。本年度は基質の普遍性を調べるため、いくつかの基質を選定し、解析を行った。具体的には、in vitro酸化的フォールディングのモデル基質であるBovine Pancreatic Trypsin Inhibitor (BPTI)や、糖尿病に関わるInsulin、透析アミロイドーシスに関わるβ2-microglobulin (β2m)を選定した。新規システムを用いたSDS-PAGE解析の結果、BPTI, Insulin及びβ2m新生鎖のシグナルペプチドの切断や糖鎖付加反応が観察でき、それら新生鎖がセミインタクト細胞の小胞体内に挿入されることを確認した。次に、それら新生鎖のジスルフィド結合形成の有無をSDS-PAGE解析した結果、β2m新生鎖の全長が小胞体内腔に露出した時にジスルフィド結合形成することがわかった。しかしながら、BPTIやInsulinの両新生鎖のジスルフィド結合形成は観測されなかった。一方、BPTIやInsulin新生鎖はRNase Aによってリボソームから新生鎖を解離させると、ジスルフィド結合形成が観測された。これらの結果から、β2mの場合、小胞体内腔において翻訳伸長反応中にジスルフィド結合形成することが考えられるが、BPTIやInsulinの場合、翻訳伸長反応中ではなく、翻訳後にリボソームから解離することでジスルフィド結合が導入されることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] University of Glasgow(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Glasgow
  • [国際共同研究] University of Utah(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Utah
  • [雑誌論文] The protein disulfide isomerase family: from proteostasis to pathogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Matsusaki M.#, Kanemura S.#, Kinoshita M.#, Lee Y. H., Inaba K. and Okumura M. (#These authors contributed equally to this work.)
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta. Gen. Subj.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2019.04.003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamic assembly of protein disulfide isomerase in catalysis of oxidative protein2019

    • 著者名/発表者名
      Okumura M.#, Noi K.#, Kanemura S., Kinoshita M., Saio T., Inoue Y., Hikima T., Akiyama S., Ogura T. and Inaba K. (#These authors contributed equally to this work.)
    • 雑誌名

      Nat. Chem. Biol.

      巻: 15 ページ: 499-509

    • DOI

      10.1038/s41589-019-0268-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ero1-mediated reoxidation of PDI accelerates the folding of cone snail toxins2018

    • 著者名/発表者名
      O’Brien H., Kanemura S., Okumura M., Baskin R. P., Bandyopadhyay P. K., Olivera B. M., Ellgaard L., Inaba K. and Safavi-Hemami H.
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 19 ページ: E3418

    • DOI

      10.3390/ijms19113418

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 小胞体内における新生鎖のジスルフィド結合形成機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      金村進吾
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] 小胞体内腔における新生鎖のジスルフィド結合形成反応の解析2018

    • 著者名/発表者名
      金村進吾
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会

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公開日: 2019-12-27  

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