| 研究概要 |
膜蛋白質の生合成と機能構造形成に関して下記の成果を得た。
【1】シグナル配列自体がポリペプチド鎖の膜透過駆動作用をもつことを実証した。ストレプトアビジンに結合するペプチドタグ(SBP-tag)とストレプトアビジン(SAv)を用いたポリペプチド鎖膜透過制御実験系を使って,ポリペプチド鎖の膜透過を抑制するのに必要なSAv濃度を滴定し,透過駆動作用を定量化した。次のことが分かった。(1)膜透過駆動作用はKd=10-9程度のSBP-SAv親和性と拮抗する。(2)シグナル配列に近く,N-末端部分の引き込みとシグナル配列のトランスロコンへの進入が共役する場合には,膜透過駆動作用が大きい。シグナルから離れた部位に対する膜透過駆動作用は近い場合にくらべて弱い。(3)シグナル配列の疎水性部分にプロリン残基を導入すると,N-末端の膜透過作用が若干低下する。これらを総合して,シグナル配列自体が膜透過駆動力を供給すると結論した。【2】K^+チャネルの多数の正電荷を有する特異な膜貫通セグメントの形成機構を追及した。アミノ酸配列に出来る限り変異を加えずに,膜組み込みや膜内存在状態を評価するため,SH-修飾化学試薬を用いる実験系を設定した。これによって,ポリペプチドセグメントの疎水環境への組み込みを評価できるようになった。無細胞系で生合成とともに膜組み込みされた正荷電セグメントは特定の部位を疎水環境に配置して膜内に存在することが明らかとなった。【3】SBP-tagとSAvを駆使し,トランスロコンサブユニットと透過途中のポリペプチド鎖の配置関係をさらに精査した。膜透過途上の2本のポリペプチド鎖は親水環境内に保持されていることが明らかになった。
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