| 研究概要 |
私たちは,近年,翻訳過程に必須な因子のみ構成された試験管内遺伝子発現系PURE systemを再構築し,蛋白質の誕生プロセスを無細胞化した。このシステムの発展型として蛋白質成熟プロセスに関与する因子群をPURE systemに共存させた複合型無細胞システムを開発し,蛋白質の成熟過程のメカニズム解明することを本研究の目標としている。
まず,新生蛋白質のフォールディングにおける分子シャペロンの役割,および翻訳と共役したフォールディングプロセスを解析するために,フォールディングに関与するシャペロンの共存させたPURE systemを構築した。従来のシャペロンのフォールディングへの関与に関する仮説を検証することを目的として,このシステムを用いた解析を進めている。PURE systemを用いてシャペロンの基質となる蛋白質を,大腸菌遺伝子から検索し,シャペロンニン(GroEL/ES)に依存してフォールディングする基質蛋白質-stringent substrate-を見いだした。その中で,GroELの基質であるMetK遺伝子をGroEL/ES-dependentフォールディングプロセスをIn vitroで解析したところ,今まで言われたpost-translationalプロセスではなく,新生ポリペプチドーリボソーム-mRNA複合体に結合し,co-translationalなプロセスでフォールディングに寄与する可能性が高いことが示された。また,大腸菌の蛋白質遺伝子をすべてカバーするライブラリーをPURE systemで合成し,その可溶性から各々の蛋白質のシャペロン依存性を評価した。
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