分子シャペロン蛋白質の新機能、シャペロン型NDPK活性の発見と蛋白質分解制御

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670128
• Research Institution: Institute for Enzyme Research, The University of Tokusahima
• Principal Investigator: 矢野 仁康 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助手 (40304555)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 雅広 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助手 (00232562) ; 木戸 博 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 教授 (50144978)
• Keywords: NDPK / 分子シャペロン / ATPアーゼ / 活性中心 / ATPシンターゼ / 14-3-3蛋白質

Research Abstract

分子シャペロンのHsp70や14-3-3蛋白質には、蛋白質の折りたたみの制御や細胞内蛋白質の輸送など、様々な生理活性が報告されているがその機能を説明する分子基盤はいまだ明確でない。また蛋白質分解酵素が基質である蛋白質の立体構造をどのようにほどいて、分解するかも今だ明らかにされていない。本研究では、分子シャペロンのHsp70や14-3-3,蛋白質分解酵素のプロテアソームのC_5とC_8サブユニットに共通するシャペロン型ヌクレオチド2リン酸キナーゼ(NDPK)活性を明らかにしてきた。さらにNDPK活性の阻害剤のquercetinによりHsp70のシャペロン活性や、プロテアソームの熱変性蛋白質凝集塊阻止作用とプロテアーゼ活性が同時に阻害されることを明らかにしてきた。以上のことから分子シャペロン蛋白質やプロテアソームの機能発現にNDPK活性が大きくかかわっていることが示唆された。そこで本年度はHsp70の持つNDPKの活性中心を同定するため、NDPK反応のリン酸基転移反応の途中に見い出される自己リン酸化アミノ酸の同定とNDPK反応に直接かかわる活性中心の検索をHsp70の各種変異体を作成することにより行った。その結果、Hsp70の自己リン酸化反応中間体は、204Tと211Tのリン酸化であることと、従来Hsp70のATPaseとしての活性中心と報告されていた部位以外に、227H,231H,232Dが新たなATP結合領域として作用していることが推定された。現在シャペロン活性におけるNDPKの作用機序の解析を進めている。

Research Products

• [Publications] Hiroshi Kido: "14-3-3 associates with a translational control factor FKBP12-rapamycin-associated protein in T cells after stimulation by pervanadate"FEBS Lett.. 467(1). 61-64 (2000)
• [Publications] Kenji Tani: "Chymase is a potent chemoattractant for human monocytes and neutrophils"J.Leuko.Biol.. 67(4). 585-589 (2000)
• [Publications] 矢野仁康: "分子シャペロンと蛋白質分解酵素に認められた新機能,ヌクレオシド2リン酸キナーゼ型酵素活性"生化学. 72(1). 41-45 (2000)
• [Publications] 木戸博: "プロテアソームの中の分子シャペロン"BIO Clinica. (in press). (2000)
• [Publications] 木戸博: "シャペロン,プロテアソーム"基礎生化学実験法. 3(in press). (2001)
• [Publications] 木戸博: "分子シャペロンによるタンパク質の立体構造の管理とタンパク質分解."石浦章一 編(シュプリンガーフェアラーク). 12 (2000)