PDIファミリー酵素が触媒する翻訳途上新生鎖の酸化的フォールディング機構の解析

PDI家族酶催化新生链氧化折叠机制分析

• 批准号: 20J11932
• 负责人: 平山 千尋
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11932/
• 关键词: 新生鎖; ジスルフィド結合; PDIファミリー酵素

真核生物において、リボソームで翻訳された新生ポリペプチド鎖 (以下、新生鎖)の約30%は小胞体内に挿入され、ジスルフィド結合の形成を伴った酸化的フォールディングを経て天然型の立体構造を獲得する。この過程で、Protein Disulfide Isomerase (PDI)ファミリー酵素が「翻訳中」の新生鎖にジスルフィド結合を導入することで、より効率的に酸化的フォールディングを促進すると考えられている。本研究では、翻訳中の新生鎖に対してはたらきかけるPDIファミリー酵素、PDIとERp46の作用機序の解明を目指し、主に2つのアプローチを用いて解析を進めている。第1のアプローチとして「翻訳中の新生鎖へのジスルフィド結合導入を経時的にモニタリングするシステムの開発 (生化学的手法)」を進めた。翻訳中の新生鎖を準備するために、再構成型タンパク質翻訳システムを用いて目的の長さで翻訳停止したリボソーム-新生鎖複合体の作製をおこなった。これを用いてPDIとERp46によるジスルフィド結合導入の観察を行なった結果、PDIはリボソームが立体障害となりリボソームトンネル近くのシステインには直接アクセスできないため、リボソームから離れたところに位置するN末側のシステインペアにジスルフィド結合を導入することがわかった。一方で、ERp46は柔軟な構造を持つためリボソームの立体障害を受けることなく、天然型のジスルフィド結合を好んで導入することがわかった。第2のアプローチとして「高速原子間力顕微鏡を用いたリボソーム-新生鎖複合体に作用するPDIファミリー酵素の一分子観察 (生物物理学的手法)」を行い、統計解析を行った結果、PDIとERp46の新生鎖に対する異なる結合様式が明らかとなった。これらの結果をまとめた論文は、2021年3月9日、米国科学誌iScienceにオンライン掲載された。

In eukaryotes, about 30% of the cells in eukaryotes (below) are involved in the formation of microcytes. in eukaryotes, eukaryotes and eukaryotes. During the process, Protein Disulfide Isomerase (PDI), the enzyme enzyme "in the process", the new generation of the enzyme, and the combination of the input and acidification of the enzyme in the process and the acidification rate of the enzyme were used to improve the performance of the test. In this study, PDI enzyme, PDIERp46 enzyme and PDIERp46 action mechanism were identified in this study, and the main results were analyzed in this study. In the first chapter, the students in the middle and new students were treated in combination with the students who entered the school in the first place. In the middle of the study, the new students are ready to make a mistake, and then they are reformed. The purpose is to stop the long-term operation of the new students. The results were analyzed using the combination of PDI

项目成果

PDIファミリーによる新生ポリペプチド鎖へのジスルフィド結合導入機構の解明

阐明 PDI 家族将二硫键引入新生多肽链的机制

• 发表时间: 2020
• 作者: 平山千尋;町田幸大;野井健太郎;村川直柔;奥村正樹;小椋光;今高寛晃;稲葉謙次
• 通讯作者: 稲葉謙次

A unique leucine-valine adhesive motif supports structure and function of protein disulfide isomerase P5 via dimerization

• DOI: 10.1016/j.str.2021.03.016
• 发表时间: 2021-12-02
• 期刊: STRUCTURE
• 影响因子: 5.7
• 作者: Okumura, Masaki;Kanemura, Shingo;Inaba, Kenji
• 通讯作者: Inaba, Kenji