シャペロニンを介した新生蛋白質の構造形成機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13878122
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Dokkyo Medical University
• Principal Investigator: 市村 薫 獨協医科大学, 医学部, 助手 (40213011)
• Keywords: 重水素化蛋白質 / シャペロニン / 立体構造形成 / 中性子錯乱 / シャペロニン仲介蛋白質フォールディング

Research Abstract

原核生物のシャペロニンGroELは、コシャペロニンGroESとともに機能する分子シャペロンの1つで、in vitroおよびin vivoで蛋白質の高次構造形成を促進する役割を持つ。シャペロニンの仲介するプロテイン・フォールディングの機構は未だ明確ではない。中性子散乱は軽水素と重水素の散乱が異なるので、軽水素化タンパク質と重水素化タンパク質の複合体の解析に有用である。そこで、変性蛋白質とシャペロニンGroELから成る複合体のフォールディング中間体を解析するために、重水素化蛋白質の作製を試みた。重水素下中で、大腸菌の成長と蛋白質合成は非常に難しい。私は以下の点を改良した。
1)M9グルコース最小培地にNZ amine、ビタミン類、鉄、銅、マグネシウム、マンガン、コバルトの各塩を加えた。
2)核酸を大腸菌の成長のために培地に添加した。
3)グルコース濃度を3%にした。大腸菌の増殖は、M9グルコース培地のみの時よりもおおむね2倍程度の菌量を得ることができた。シャペロニンGroELの場合、SDS電気泳動でわずかながら分子量の位置が高分子量側にシフトしていた。
GroEL、GroESおよび基質になるポリペプチドの重水素化蛋白質をこの培地で作製した。同様に軽水のGroEL、GroESおよび基質になるポリペプチドの各蛋自質も作製した。次年度、これらの蛋白質を組み合わせて、重水素化蛋白質-軽水素化蛋白質の複合体を中性子散乱で測定する。