2010 Fiscal Year Annual Research Report
SecAに依存したタンパク質膜透過反応機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Innovative nanoscience of supermolecular motor proteins working in biomembranes |
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| Project/Area Number |
21023015
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
森 博幸 京都大学, ウイルス研究所, 准教授 (10243271)
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| Keywords | SecYEG / SecA ATPase / タンパク質膜透過 / トランスロコン / 結晶構造解析 |
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| Research Abstract |
バクテリアにおいて、SecA ATPaseはタンパク質膜透過に必須のモータ因子として機能する。2008年になり、SecA-SecYEG複合体の立体構造解析が報告された。SecA分子内のtwo helix fingerと呼ばれる領域が、ATP加水分解に応答して上下に移動し、その動きに伴ってタンパク質の膜透過を媒介するとのモデルが提唱された。ほぼ同時期に、研究代表者は、SecAによるタンパク質膜透過駆動の分子機構を明らかとするために、SecAと膜透過チャネルの中心因子SecYとの近接部位を、in vivo光架橋実験、ジスルフィド結合形成実験より調査した。その結果、相互作用時においては、SecAとSecYの両者は協調的な構造変化を起こし、通常SecAの分子内部に埋もれている高度に保存されたmotif IV領域が分子表面に露出し、SecYの細胞質側の突起と相互作用する事を見いだした。更に、この相互作用は、SecAのチャネル結合に応答したATPase活性化と密接な関係がある事も明らかにした。そこで、SecAのmotif IV領域並びに、その周辺領域の機能に焦点を絞り研究を進めた。本年は、motif IV領域と近接する逆平行βシート間の疎水的相互作用について、疎水性度を段階的に弱めたな変異体を系統的に作製し、ATPase活性制御と、タンパク質膜透過機能発現の関係を調べた。その結果、この領域は、両者のカプリングに必須の役割を持つことが明らかとなった。
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