GTP結合蛋白質の翻訳後修飾による機能発現制御メカニズムに関する研究

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本研究は、GTP結合タンパク質の機能発現・機能制御に重要な役割を果たしている翻訳後修飾の、機能発現・機能制御への関わりを明かにすることを目的する。本年度の研究により、2つの新しい知見が得られた。(1) まず、分裂酵母(Schizosaccaromyces pombe)ras1タンパク質につき、翻訳後修飾とin vitroにおける反応性に検討を加えた。その結果、予想通りras1タンパク質のイソプレニル化とパルミチル化を確認した。また、生化学レベルでの解析を行い、ras1タンパク質は、GTPいがいにATP共結合すること、また、その結合速度はGDPのそれに匹敵するものであることを明らかにした。In vivoで、実際にATPがras1と結合しているか否か、また、ATPase活性を持つかどうかの検討は次年度に行う予定である。GTPおよびGDPに対する、解離速度、解離定数をそれぞれ求め、GTPaseの反応速度も測定した。これらのras1に関する生化学的諸定数を既知のrasタンパク質に対するものと比較した結果、これまで分裂酵母ras1タンパク質は、分子量、機能から高等動物のrasタンパク質に近いといわれてきたが、生化学的に見る限り出芽酵母RAS2タンパク質との類似性がむしろ高いことがわかった。(2) 分裂酵母からras1タンパク質のファルネシル化を行う酵素の部分精製を行った。その結果、この酵素は未知のタンパク質と複合体を形成し、それが安定化に寄与していること、また、基質タンパク質に対して異なる反応特異性を示す酵素群が存在することを明らかにした。速度論的解析を行った結果、他の生物種ではファルネシル化酵素ではゲラニルゲラニル化酵素が認識するC末端配列を分裂酵母の酵素は基質とすることが明らかになった。