2012 Fiscal Year Research-status Report
高度に進化した２種のシャペロニンによる細胞機能制御
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23570220
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
久保田 広志 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80332724)
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| Keywords | 分子シャペロン / フォールディング / 基質特異性 / タンパク質相互作用 / ATP |
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| Research Abstract |
細胞内で生合成される蛋白質は、アミノ酸の鎖であるポリペプチドとして翻訳されるが、正しい立体構造を獲得しなければ、その機能を発揮することができない。しかしながら、生合成直後のポリペプチド鎖は、他のタンパク質との不必要な相互作用を高頻度に起こしてしまうため、常に変性や凝集の危険にさらされている。このため、分子シャペロンと呼ばれる一連の蛋白質が正しい構造をつくるまで介助する。CCTとHSP60はタンパク質成熟を介助すシャペロニンである。シャペロニンは、２重リング型の複合体を作って、中央の空洞の中でタンパク質の折りたたみを促進する分子シャペロンであり、細胞質にはCCT が存在し、ミトコンドリアにはHSP60が分布している。CCTとHSP60は、ヒトを初めとする全ての真核細胞においてタンパク質のフォールディングに必須の分子であるが、その作用機構はの詳細は不明なままである。そこで、本研究は、これらのシャペロニンのもつ機能を明らかにすることを目的とした。昨年度は、CCTについて、動物組織から精製して機能解析を行い、CCTにはGTPase活性があることを明らかにした。さらに、HSP60については、昨年度、大腸菌を使ったリコンビナントの発現系により、タンパク質を精製し、その構造と機能に関して、基礎データを得ることができた。この結果、HSP60はGroELとは異なる反応サイクルを持っていることが示唆されたので、本年度はその詳細について解析を行った。その結果、HSP60の基質フォールディンク反応サイクルにおいては、GroELと異なり、シングルリング状態を経由して制御されていることがわかった。HSP60の機能制御においては、シングルリングからダブルリングへの転換が重要な意味を持っているものと考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
HSP60の構造と機能を解析し、そのデータから、HSP60はGroELと異なるユニークな反応サイクルを持っていることがわかった。具体的には、HSP60においては、GroELと異なり、シングルリングからダブルリングへの転換が重要な意味をもつと考えられた。これらの発見は、シャペロニンの機能を考える上で、重要な知見であるとともに、今後のさらに詳細な解析にとって、根幹をなす重要な知見であるので、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度と今年度に得たデータの基盤の上に立ち、最終年度において、さらに詳しい機能解析を行うことにより、シャペロニンの機能を明らかにする。特に構造と機能の関係に関して、詳しく調べて、最終的な結論を導きたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
今年度の研究により、新しい発見があったため、次年度（最終年度）にこの発見に関する詳しい解析を行うことが必要となった。このため、研究費の一部を次年度（最終年度）に繰り越して、さら詳細な解析のために役立てることとした。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Serum heat shock protein 47 levels are elevated in acute exacerbation of idiopathic pulmonary fibrosis.2013
Author(s)
Kakugawa, T., Yokota, S.I., Ishimatsu, Y., Hayashi. T., Nakashima, S., Hara, S., Sakamoto, N., Kubota, H., Mine, M., Matsuoka, Y., Mukae, H., Nagata, K., and Kohno, S.
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Journal Title
Cell Stress Chaperones
Volume: 未定
Pages: 未定
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pirfenidone inhibits TGF-beta1-induced over-expression of collagen type I and heat shock protein 47 in A549 cells.2012
Author(s)
Hisatomi, K., Mukae, H., Sakamoto, N., Ishimatsu, Y., Kakugawa, T., Hara, S., Fujita, H., Nakamichi, S., Oku, H., Urata, Y., Kubota, H., Nagata, K. and Kohno, S.
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Journal Title
BMC Pulm. Med.
Volume: 12
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Multipotent stem cells are effectively collected from adult human cheek skin.2012
Author(s)
Yoshikawa, K., Naitoh, M., Kubota, H., Ishiko, T., Aya, R., Yamawaki, S. and Suzuki, S.
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Journal Title
Biochem. Biophys. Res. Commun.
Volume: 431
Pages: 104-110
DOI
Peer Reviewed
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