酵母ペルオキシソーム蛋白質の輸送と多量体形成の分子機構

本研究の目的は、ペルオキシソームへ輸送された蛋白質の多量体形成機構の解明にある。ペルオキシソーム蛋白質は全て細胞質で合成され、このオルガネラへの輸送には細胞質hsp70族蛋白質の関与が報告された。従って一時的な変性状態にある蛋白質に適切な高次構造を与える分子シャペロン様蛋白質がペルオキシソームにも存在するはずであるが、未だにその報告は一例もない。我々が酵母ペルオキソームに見出してPXP-18と命名した、16kDa蛋白質がペルオキシソームのアシル-CoA酸化酵素(ACO)の熱失活を抑制したので、その詳細を調べて以下の成果を得た。1)先ず酵母Candida tropicalisの細胞内で発現されるPXP-18の75%以上がペルオキシソームに存在し、その95%以上がこのオルガネラの可溶化後に抗体と反応することを見出して、これがマトリックスに局在することを示した。免疫電子顕微鏡法によってこの結論を確認した。2)生理的なストレス温度に近い48度でACOは徐々に失活する。PXP-18はこの失活をほぼ完全に且つ特異的に抑制した。円偏光二色性の測定によれば、70度でのACOの変性は速やかで非可逆的であるが、PXP-18の変性は僅かでまた可逆的であった。PXP-18と共に70度で加温するとACOの一部はPXP-18と等モル複合体を形成し、一部は可溶性の状態で存在した。常温では等モル複合体からの可溶性ACOの解離が観察された。可溶性の部分は二次構造的にも比活性の上からも無処理のACOと殆ど区別がつかなかった。またPXP-18は、ペルオキシソーム局在性の尿酸化酵素の66度での失活、またはACOの2Mの尿素による失活を、共に有意に且つ特異的に抑制、または回復させた。

本研究の目的は、ペルオキシソームへ輸送された蛋白質の多量体形成機構の解明にある。ペルオキシソーム蛋白質は全て細胞質で合成され、このオルガネラへの輸送には細胞質hsp70族蛋白質の関与が報告された。従って一時的な変性状態にある蛋白質に適切な高次構造を与える分子シャペロン様蛋白質がペルオキシソームにも存在するはずであるが、未だにその報告は一例もない。我々が酵母ペルオキソームに見出してPXP-18と命名した、16kDa蛋白質がペルオキシソームのアシル-CoA酸化酵素(ACO)の熱失活を抑制したので、その詳細を調べて以下の成果を得た。1)先ず酵母Candida tropicalisの細胞内で発現されるPXP-18の75%以上がペルオキシソームに存在し、その95%以上がこのオルガネラの可溶化後に抗体と反応することを見出して、これがマトリックスに局在することを示した。免疫電子顕微鏡法によってこの結論を確認した。2)生理的なストレス温度に近い48度でACOは徐々に失活する。PXP-18はこの失活をほぼ完全に且つ特異的に抑制した。円偏光二色性の測定によれば、70度でのACOの変性は速やかで非可逆的であるが、PXP-18の変性は僅かでまた可逆的であった。PXP-18と共に70度で加温するとACOの一部はPXP-18と等モル複合体を形成し、一部は可溶性の状態で存在した。常温では等モル複合体からの可溶性ACOの解離が観察された。可溶性の部分は二次構造的にも比活性の上からも無処理のACOと殆ど区別がつかなかった。またPXP-18は、ペルオキシソーム局在性の尿酸化酵素の66度での失活、またはACOの2Mの尿素による失活を、共に有意に且つ特異的に抑制、または回復させた。