哺乳動物細胞におけるHSP70およびHSP40の分子シャペロン機能

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平成7年度の研究成果1)われわれが見い出した哺乳動物細胞の40-kDa熱ショック蛋白質、HSP40、はバクテリアのDnaJの相同体である。HSP40は細胞質においてHSP70と複合体を形成していることが免疫沈降法により示された。熱ショックに伴ってHSP40は核・核小体へ移行するが、その動態はHSP70のそれとほぼ同じである。このことからHSP40とHSP70は熱ショックによって一緒に核内に移行し(contraslocation)、同じ核小体に局在(colocalization)することがいくつかの哺乳動物細胞で示された。またHSP40とHSP70(誘導型)の合成・減衰の時間経過が、温熱耐性の発現・減衰とよく相関する。このことはHSP70だけでなくHSP40も温熱耐性のマーカーになりうるとともに、この両者のHSPが温熱耐性の発現に関与することが示唆された。2)精製したHSP40とHSC70を用いて生化学的研究を行った。HSP40はHSC70のATPase活性を促進することができるが、この促進活性は45℃というストレス条件下でもっとも高かった。またHSP40とHSP70は協調的に働いて、変性蛋白質の凝集を抑制することができる。これらの結果は哺乳動物細胞におけるHSP70-HSP40シャペロン系の存在を示している。3)ヒトHSP40遺伝子をクローニングした。HSP40遺伝子は3つのエキソンから構成されており、プロモーター領域には2つのheat shock element(HSE)が存在する。ルシフェラーゼをレポーター遺伝子としてプロモーター活性を調べたところ、HSP40の熱ショックによる発現はHSE依存的であった。このことはHSP40が真のHSPであることを示している。なおHSP40遺伝子はヒト染色体19p13.2に局在している。