種によって異なる低複雑性配列から液-液相分離の分子機構を読み解く

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細胞内には、液-液相分離によって形成される液滴が無数に存在し、その役割は多岐にわたる。液-液相分離の制御メカニズムの解明は、今後の創薬研究の発展に重要であるが、詳細な分子機構は未解明である。本研究は、4種の酵母Saccharomyces cerevisiae(SC)、Kluyveromyces lactis(KL)、Candida albicans(CA)、Schizosaccharomyces pombe(SP) 由来の翻訳終止因子Sup35のN末端天然変性領域(Sup35NM)を用い、液-液相分離のメカニズムの明らかにすることを目的としている。これまでの研究で、出芽酵母SC, KL, CA由来のSup35NMは、液-液相分離において高い温度感受性を示す一方、分裂酵母SP由来のSup35NMは、液-液相分離において、温度感受性が低い事を発見した。３年目の研究では、それら４種のSup35NMの混合することで起こる現象を観察した。細胞内の液-液相分離では、多数の生体分子が共に相分離しており、そこには類似した配列を持つ蛋白質が複数含まれている。Sup35NMを混合する事で、生体内の液-液相分離に近い環境を作り出し、その影響を観察するのが目的である。先ずはこれら４種のSup35NMを混合した時、それらは混合状態で液滴を形成できる事を発見した。配列は異なるものの、アミノ酸組成が類似していれば、共に液滴を形成する事が示された。また、出芽酵母由来のSup35NMはアミロイド形成蛋白質として知られているが、複数のSup35NMを混合する事でそのアミロイド形成に顕著な遅延が見られた。これは複数の相同蛋白質との相互作用が、アミロイド核形成を阻害する事が原因と考えられ、同様の仕組みが細胞内の液-液相分離にも存在すると考えられた。