大腸菌におけるタンパク質膜挿入に関与する膜内在性新因子の構造決定

参与大肠杆菌蛋白膜插入的新型整合膜因子的结构测定

基本信息

批准号：
18651109
负责人：
松森信明
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18651109/
关键词：
大腸菌膜タンパク質膜挿入膜透過装置

项目摘要

膜タンパク質はリボソームによって生合成された後、最終的に機能発現するために膜へ挿入される。多くの膜タンパク質の膜挿入は、その生合成に共役して起こることが知られている。膜タンパク質は通常疎水性の高い領域で膜を貫通しており、この疎水性の高い領域が合成されるとリボソーム上でシグナル認識粒子(SRP)と結合する。SRPはリボソーム/新生ポリペプチド鎖複合体を膜上のSRP受容体に受け渡し、続いてタンパク質膜透過装置(大腸菌ではSecYEG)上で膜挿入が進行すると考えられている。研究分担者である西山らは、膜挿入反応には既知のSecYEGだけでなく、7kDaの新因子も必要であることを見出した。この因子は大部分が糖脂質であるが、異常アミノ酸を含むペプチド部分も有しており、さらに核酸の存在も示唆されたことから、この新因子は極めて複雑な構造をしていることが予想される。こうした因子はこれまでどのような生物にも知られておらず、まったく新しい化合物であるといえる。そこで、本研究ではこの新因子の構造を決定するとともに、タンパク質膜挿入反応におけるこの因子の構造と機能の関係を明らかにすることを目的とする。今年度は昨年度に引き続き、この新因子の構造決定に向けて、大腸菌からの新因子の精製法の確立に努めた。昨年度までは不純物がまだ多く、構造解析はできなかったが、今年度は種々の精製手法を試みた結果、活性成分を精製するための精製法をほぼ確立することができた。まだ微量であるが、今後サンプル量を上げることで、構造解析が可能であると期待される。

膜蛋白通过核糖体生物合成，然后插入膜以获得最终功能表达。众所周知，许多膜蛋白的膜插入与其生物合成结合发生。膜蛋白通常在高度疏水区域穿透膜，当合成这些高度疏水区域时，它们会在核糖体上结合信号识别颗粒（SRP）。 SRP被认为可以将核糖体/naeogen的多肽链复合物通过膜上的SRP受体，然后在蛋白质膜通透剂（大肠杆菌中的Secyeg）上插入膜。研究人员Nishiyama及其同事发现，膜插入反应不仅需要已知的Secyeg，而且还需要7KDA的新因素。尽管此因子的大部分是糖脂，但它也具有含有异常氨基酸的肽部分，并且已经提出了核酸的存在，因此可以预期该新因素具有极其复杂的结构。到目前为止，任何生物都尚不知道这些因素，可以说是一种全新的化合物。因此，本研究旨在确定这一新因素的结构，并阐明该因子在蛋白质膜插入反应中的结构和功能之间的关系。今年，在去年之后，我们一直在努力建立一种从大肠杆菌中净化新因素的方法，以确定这种新因素的结构。直到去年，仍然存在许多杂质和结构分析，但是今年，尝试了各种纯化方法，并且由于几乎所有用于纯化活性成分的纯化方法，我们都能建立纯化方法。尽管数量仍然很小，但预计将来可以增加样本量来实现结构分析。