ミトコンドリアタンパク質の輸送とミトコンドリア形態形成の解析

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サイトソルからミトコンドリアに輸送される前駆体タンパク質はミトコンドリア外膜上の膜透過装置複合体により認識され、外膜および内膜を透過してミトコンドリア内部に取り込まれる。本研究においては、まず、ミトコンドリア外膜上の膜透過装置(Tom)の1つであるTom22のヒトオルソログの同定と機能解析を行った。その結果、ヒトTom22はTom20とコンプレックスを形成し、前駆体タンパク質を認識するレセプターとして機能することが示された(Yano et al., MCB(2000),20,7205-7213)。次に、Tom20、Tom22さらにはTom70などの外膜透過装置と相互作用するタンパク質をtwo-hybrid法で同定することを試みた。その結果、Tom70にはHsp90やHsc70が、Tom20にはAIPが特異的に結合することが示された。Hsc70はミトコンドリアに輸送される前駆体タンパク質を安定化する役割を持つことが既に報告されているが、Hsp90やAIpについてはミトコンドリア輸送への関与は現在のところ報告されていない。しかし、Hsp90、AIPはいずれも分子シャペロンであり、他のタンパク質の機能発現や高次構造の安定化に関与することが知られていることから、Hsp90とAIPもタンパク質のミトコンドリア移行において未知の機能を担っている可能性がある。現在、主にAIPについて機能解析を進めており、これまでに、1)AIPはin vitroでもTom20に結合する、2)AIPは前駆体タンパク質に結合する、3)AIPは前駆体タンパク質の安定化に寄与するなど、AIPが前駆体タンパク質のミトコンドリア輸送に関与することを示唆する結果が出つつある。