膜結合プロテアーゼ複合体とその多様な機能:大腸菌FtsH複合体の解析

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大腸菌FtsHタンパク質はATP依存性プロテアーゼ活性を持つ内在性膜タンパク質であり、AAA(ATPase associated with various cellular activity)ファミリーと呼ばれる新奇ATPaseファミリーの一員である。AAAタンパク質は原核細胞から真核細胞まで広く存在し、タンパク質の小胞輸送、オルガネラ生成、タンパク質の分解など多様な細胞機能に関与している。我々はFtsHが複合体を形成出来なかった膜タンパク質SecYやF_0 subunit aの分解に関わることを見出し、またFtsHが分子シャペロンと類似した機能を持つことを示唆する結果も得、FtsHが膜タンパク質複合体の「品質管理」に普遍的重要性を持つのではないかと考えている。我々はSecYの分解が不全となる変異株の分離を行い、FtsH変異と共にhflK,hflCの変異を同定した。HflKHlCはともに膜タンパク質でお互い複合体を作るが、これらがFtsHとも複合体をつくることを見出した。精製したタンパク質を用いたin vitro実験や変異株を用いたin vivoの結果からHflK/CはFtsHによるSecYの分解に阻害的に働くことが分かり、FtsHの機能を負に調節する役割を持つのではないかと考えている。また、従来HflKCはλcIIタンパク質を分解するプロテアーゼ活性を持つと報告されているが、我々の得た結果はHflKHlCは自身ではその様な分解活性を持たないことを示唆するものであった。