低分子量熱ショックタンパク質の新機能：翻訳制御における制御ターゲットの探索

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ストレスによって生じるタンパク質凝集（凝集体）は蓄積することで細胞毒性を示す場合がある。凝集体の処理にあたるのがシャペロンである。シャペロンの中でも低分子量熱ショックタンパク質 (small Heat shock protein; sHsp)は凝集体処理の初期ステップである凝集体の隔離を担っている。最近の応募者の研究から、大腸菌のsHspであるIbpAはシャペロンとしての機能以外に、mRNAとの結合を介して自身の発現制御機能も有していることがわかった。本研究ではIbpAによる新規発現制御ターゲットの探索を通じ、IbpAの発現調節因子としての生理的意義を明らかにすることを目的としている。前年度において質量分析を用いた大腸菌プロテオーム解析によりIbpA過剰発現が複数のHspの発現減少を引き起こすことが示された。次いで行った解析により、IbpAは大腸菌熱ショック転写因子σ32の発現を翻訳段階で抑制することが示された。当該年度ではIbpAによるσ32発現制御の生理学的意義を検証した。その結果、IbpAを過剰発現させることでσ32が正常に熱ストレス応答できなくなること、IbpAを欠損させることで熱ストレス時のσ32量の厳密な制御が行われなくなることが示された。次いで行った解析により、IbpA量の以上による非正常な熱ストレス応答はσ32制御下にあるHsp発現制御にも影響する事が示された。さらに、IbpA量の異常は大腸菌が熱ストレスから解放された後の生育回復にも影響しており、IbpAを介したσ32量の厳密な調節が大腸菌の熱ストレス応答、およびストレスからの回復に重要であることが示された。