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2007 年度 実績報告書

小胞体トランスロコンを介した膜トポロジー形成機構

研究課題

研究課題/領域番号 18770095
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

木田 祐一郎  兵庫県立大学, 大学院・生理研究科, 助教 (10423899)

キーワード膜タンパク質 / シグナル配列 / 膜トポロジー / 生体膜 / タンパク質膜透過 / オルガネラ / トランスロコン
研究概要

1.小胞体における膜タンパク質の膜への組み込みは,トランスロコンと呼ばれるタンパク質膜透過チャネルを介して行われる。ポリペプチド鎖がトランスロコンを通過する際の挙動解析を目的として,粗面小胞体を添加した無細胞タンパク質合成系において膜透過を任意に停止・再開できる新規制御系を構築した。またこの膜透過制御系を利用して,膜貫通配列2本および膜透過途中の親水性配列2本が膜を貫通したままの,複雑な膜組み込み中間状態を形成できた。この2本の親水性配列が共にトランスロコン本体であるSec61複合体と近接していることも,分子間架橋実験より明らかとなった。1個のSec61チャネルのみでトランスロコンとしての機能を発揮できるとしたモデルが以前の報告で提唱されているが,本結果はトランスロコンが単一のチャネルのみでは説明できないほどフレキシブルであり,多くのポリペプチド鎖を許容できることを示唆している。(Kida, et. al.,J.Cell Biol.179,1441-1452,2007)
2.膜タンパク質は,各膜貫通配列が順次トランスロコンから脂質環境へと横方向に送出されることで膜に組み込まれていく。膜貫通配列の膜脂質すなわち疎水環境への配置を,部位特異的に導入したシステイン残基に対するマレイミド試薬の反応性から検定する実験系を立ち上げた。この系を用いて,膜貫通配列が脂質環境に埋まり込んでいく過程の詳細について解析を行っている。
3.トランスロコン関連タンパク質,ヒトSec62並びにSec63の機能解析を目的として,各タンパク質の293-H細胞由来の安定発現株からSec62またはSec63と共精製されるタンパク質の探索を行い,数種のタンパク質が同定された。これらのcDNAも取得できており,個々の相互作用及び複合体状態の解析に着手している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Two translocating hydrophilic segments of a nascent chain span the ER membrane during multispanning protein tapogenesis2007

    • 著者名/発表者名
      木田 祐一郎
    • 雑誌名

      The Journal of Cell Biology 179

      ページ: 1441-1452

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリペプチド鎖小胞体膜透過のシグナルアンカー配列による駆動メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      木田 祐一郎
    • 学会等名
      BM32007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2007-12-12
  • [学会発表] Translocon accommodates two translocating hydrophilic chains and two signal sequences2007

    • 著者名/発表者名
      木田 祐一郎
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Protein Transport Across Cell Membranes
    • 発表場所
      II Ciocco (イタリア・リレッカ)
    • 年月日
      2007-06-13
  • [学会発表] 小胞体トランスロコンのポリペプチド鎖収容能力2007

    • 著者名/発表者名
      木田 祐一郎
    • 学会等名
      第40回日本発生生物学会・第59回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      2007-05-28
  • [学会発表] ポリペプチド鎖小胞体膜透過の膜貫通配列による駆動システム2007

    • 著者名/発表者名
      木田 祐一郎
    • 学会等名
      第7回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2007-05-24

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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