葉緑体の蛋白質機能発現過程における分子シャペロンの役割の解析

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高等植物葉緑体を構成する蛋白質の機能発現過程においては、ストロマに存在する分子シャペロンが重要な役割を担っていると考えられている。申請者は、葉緑体蛋白質が合成された後、葉緑体へ輸送され機能分子として変換されるまでの素過程に葉緑体ストロマの分子シャペロンがどのように関与しているのか、その作用の分子機構を明らかにすることを最終目標として研究を進めている。これらの詳細な解析には、それぞれの分子シャペロンの大量精製と、特異抗体の作製、およびそれらを用いたこれら分子シャペロンのストロマ内での存在状態の決定が不可欠である。そこで、平成9年度の本研究においては、ストロマの分子シャペロンである、hsp60、hsp70およびclpC蛋白質の大量調製に成功し、また、その特異抗体も調製した。加えて得られた特異抗体による免疫沈降条件の検討も行なった。現在、得られた抗体をもちいて、これら分子シャペロンのストロマ内での存在様式を解析中である。現在までの研究により、ストロマのシャペロニンは、cpn60-αとcpn60-βからなるヘテロオリゴマーとして存在することを明らかとした。また、cpn60-αおよびcpn60-βと協同的に働くと考えられるコシャペロニンcpn21についても、シロイヌナズナのcDNA塩基配列を決定した。このcpn21蛋白質にはタンデムに並んだ2つのcpn10ドメインが存在している。この2つのドメインが、それぞれ、cpn60-αとcpn60-βのいずれかに、より高い親和性を有するという作業仮説のもと、ふたつのcpn10ドメインを別々に大腸菌内で可溶性の蛋白質として大量発現させ精製した。現在、これらの精製蛋白質と、cpn60-αおよびcpn60-β蛋白質との相互作用について解析を進めている。また、hsp70およびclpC蛋白質についても、そのパートナー蛋白質との相互作用について解析を行なっている。