ミトコンドリアのタンパク質輸入装置複合体の構造解析

线粒体蛋白质输入装置复合物的结构分析

• 批准号: 13033030
• 负责人: 阪口 雅郎
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13033030/
• 关键词: 小胞体; ミトコンドリア; トポロジー; 膜透過; 受容体; 膜タンパク質; シグナル配列; 前駆体; 膜輸送

ミトコンドリアには外膜・内膜それぞれにタンパク質膜透過装置すなわち「tom(translocase of outer membrane)-複合体」および「Tim(Translocase of inner membrane)-複合体」が存在する。本研究はミトコンドリアへのタンパク質輸入に関わる各複合体因子の構造を明らかにし、さらに内膜・外膜のタンパク質輸入装置の構造を解明し、ミトコンドリアへのタンパク質輸入というダイナミックな生命現象を原始レベルで解明することを目的とする。本年度は、Tom-複合体のなかで透過チャネルを構成する中心成分であるTom40の解析を中心に進め以下の成果を得た。(1)大腸菌で発現し、封入体として高度に精製し、変性剤によって可溶化後、Ni-カラムに結合させその後カラム樹脂上で変性剤から界両活性剤に置き換えることによって立体構造を再生できた。(2)リポソームに再構成したTom40はカチオン選択性のチャネル活性を示し、この活性はミトコンドリア標的化プレ配列ペプチドで阻害されることがわかった。(3)電子顕微鏡では、内直径3nmのリング状構造が観察された。(4)マトリクスへ標的化される前駆体タンパク質を特異的に認識・結合することが、抗体を用いた共沈殿の実験や表面プラズモン共鳴の実験で明らかになった。また、この結合は静電的なものであることが判明した。(5)Tom40に結合した前駆体タンパク質はプロテアーゼに耐性となり、リング状構造の内側にまで進入して結合していることが示唆された。(6)Tom40単独および前駆体タンパク質(Su9-DHFR)との複合体の結晶化条件を検討中である。

Youdaoplaceholder0 トコ ドリアに ドリアに outer membrane · inner membrane それぞれにタ パ <s:1> plasma membrane permeation device すなわち "tom(translocase of outer membrane) -complex" および "Tim(Translocase of inner "membrane) -complex" が exists する. This study は ミ ト コ ン ド リ ア へ の タ ン パ ク qualitative input に masato わ る various complex factors の tectonic を Ming ら か に し, さ ら に lining, outer membrane の タ ン パ ク qualitative input device の tectonic を interpret し, ミ ト コ ン ド リ ア へ の タ ン パ ク qualitative input と い う ダ イ ナ ミ ッ ク な life phenomenon を original レ ベ ル で interpret す る こ と を purpose と す る. は this year, Tom - complex の な か で through チ ャ ネ ル を constitute す る center composition で あ る Tom40 の parsing に を center under め た を の achievements. (1) the coliform で 発 し now, seal in と し て highly に refined し, - tonic に よ っ て can be melted, the Ni - カ ラ ム に combining さ せ そ の after カ ラ ム resin on で - sexual tonic か ら community struck active tonic に buy き in え る こ と に よ っ て three-dimensional structure を regeneration で き た. (2) リ ポ ソ ー ム に reconstitution し た Tom40 は カ チ オ ン sentaku sex の チ ャ ネ ル active を し, こ の active は ミ ト コ ン ド リ ア mark the プ レ match column ペ プ チ ド で resistance against さ れ る こ と が わ か っ た. (3) Electronic 顕 micromirror で, with an inner diameter of 3nm リ リ グ structure が観 observation された. (4) マ ト リ ク ス へ mark the さ れ る 駆 body before タ ン パ ク qualitative を specific に know, combining す る こ と が, antibody を い た altogether Shen Dian の be 験 や surface プ ラ ズ モ ン resonance の be 験 で Ming ら か に な っ た. Youdaoplaceholder0 and <s:1> また in combination with the な, <s:1>, である and とが of <s:1> static electricity, determine な. (5) Tom40 に combining し た 駆 body before タ ン パ ク qualitative は プ ロ テ ア ー ゼ に patience と な り, リ ン グ structure の medial に ま で into し て combining し て い る こ と が in stopping さ れ た. (6) Tom40 単 alone お よ び 駆 body before タ ン パ ク mass (Su9 - DHFR) と の complex の crystallization conditions を 検 beg in で あ る.

项目成果

Miyazaki, B. et al.: "NHE6 protein possesses a signal peptide destined for endoplasmic reticulum membrane and localizes in secretory organelles of the cell"J. Biol. Chem.. 276. 49221-49227 (2001)

Miyazaki, B. 等人：“NHE6 蛋白拥有一个发往内质网膜的信号肽，并定位于细胞的分泌细胞器中”J.

Sakaguchi, M.: "Autonomous and Heteronomous Positioning of Transmembrane Segments in Multispanning Membrane Protein"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 296. 1-4 (2002)

Sakaguchi, M.：“多跨膜蛋白中跨膜片段的自主和异质定位”Biochem.Biophys.Res.Commun.. 296. 1-4 (2002)

Kanki, T. et al.: "The tenth membrane region of band 3 is initially exposed to the luminal side of the endoplasmic reticulum and then integrated into a partially folded band 3 intermediate"Biochemistry. 41. 13973-13981 (2002)

Kanki, T. 等人：“带 3 的第十个膜区域最初暴露于内质网的腔侧，然后整合到部分折叠的带 3 中间体中”生物化学。

Hone, C. et al.: "Characterization of the signal that directs the C-tail anchored proteins to the mammalian mitochondrial outer membrane"Mol. Biol. Cell. 13(in press). (2002)

Hone, C. 等人：“将 C 尾锚定蛋白导向哺乳动物线粒体外膜的信号特征”Mol。

Kida, Y.et al.: "Amino acid residues before the hydrophobic region which are critical for mem-brane translocation of the N-terminal domain of synaptotagmin II"FEBS Lett.. 507. 341-345 (2001)

Kida, Y.等人：“疏水区之前的氨基酸残基对于突触结合蛋白 II N 端结构域的膜易位至关重要”FEBS Lett.. 507. 341-345 (2001)