膜タンパク質の局在およびトポロジー形成原理の網羅的解明とデータベースの構築

全面阐明膜蛋白定位和拓扑形成原理及数据库构建

• 批准号: 14015227
• 负责人: 阪口 雅郎
• 金额: $ 2.62万
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14015227/
• 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

本研究では小胞体における膜蛋白質の構造形成機構ならびにミトコンドリア外膜への特異的標的化シグナル配列について探求した。進展内容は以下のとおりである:(1)小胞体では膜組み込み特性の強いセグメントによって、膜に組み込まれる特性のないポリペプチドセグメントが膜貫通配置を取るという我々のモデルを、いくつかの実例でさらに実証し、膜貫通セグメントの「他律的配置(autonomous positioning)」と命名した(Sakaguchi,BBRC,2002;Ukajiら,BBRC,2002)。タンパク質のフォールディングにおいて、他のセグメントの立体配置決定によって特定のセグメントの配置が他律的に決定されてしまうことを明確に示したものである。(2)膜貫通セグメントが他のセグメントと極性または電荷間相互作用することによって膜内に組み込まれることを2例(ヒト赤血球バンド3および植物カリウムイオンチャネル)について実証した(Kankiら,Biochemistry,2002;SatoらPNAS,2002;Satoら,JBC,2003)。これで、疎水性セグメントが自発的に組み込まれるモード、疎水性の不十分なセグメントが他の疎水性セグメントの組み込みに伴って強制的に組み込まれるモード、および極性相互作用による膜組み込みモード、のすべてを実験的に示すことが完了した。(3)膜蛋白質が、小胞体への標的化を回避してミトコンドリア外膜に到達するためのシグナルを、カルボキシル末端に膜結合セグメントを持つTom5について確定した(Horieら、Mol.Biol Cell,2002)。膜貫通ヤグメントが長すぎず適度な疎水性度を有することと、膜貫通セグメント直後に正荷電アミノ酸が存在することが必須である。

This study is to explore the structure-forming mechanism of small cell body membrane proteins and the specific target structure of the outer membrane of the outer membrane. The progress content is as follows: (1) The characteristics of small cell body and membrane group are strongいセグメントによって、目に组み込まれる characteristics のないポリペプチドセグMembrane through-film configurationらに実 Evidence , membrane penetration セグメントの "heteronomous configuration (autonomous positioning)" and naming (Sakaguchi, BBRC, 2002; Ukaji ら, BBRC, 2002).タンパク性のフォールディングにおいて, のセグメントの三级configurationdeterminedによって特The のセグメントの configuration and the other rules of the にdetermination されてしまうことをclear に Show したものである. (2) Membrane penetration, polarity, and charge-to-charge interaction 2 cases of によって intramembranous にみ込まれることを(ヒトerythroblast バンド3 およびplant カリウム(Kanki, Biochemistry, 2002; Sato, PNAS, 2002; Sato, JBC, 2003).これで、疎水性セグメントが自発的に组み込まれるモード、疎Water-based not very good The forced に group み込まれるモード, およびpolar interaction によThe film group's み込みモード, the のすべてを実験's に Show すことが is finished した. (3) The chemical structure of membrane proteins and the small cell body can be avoided and the outer membrane can be reached.ルボキシル terminal membrane binding セグメントをhold つTom5 についてdetermined した(Horieら、Mol.Biol Cell, 2002). The film penetration is long and the water-based degree is moderate, and the film penetration is It is necessary to use セグメント directly after the positive charge of アミノamic acid exists.

项目成果

Ukaji, K.et al.: "Membrane topogenesis of the three amino-terminal transmembrane segments of glucose-6-phosphatase on endoplasmic reticulum"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 292. 153-160 (2002)

Ukaji，K.等：“内质网上葡萄糖-6-磷酸酶的三个氨基末端跨膜片段的膜拓扑”Biochem。

Sato, Y.et al.: "Integration of Shaker-typeK+ channel, KAT1 into the endoplasmic reticulum membrane : Synergistic insertion of voltage sensing segments, S3-S4 and independent insertion of poreforming segments, S5-P-S6"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99. 60-65

Sato, Y.et al.：“Shaker-typeK 通道 KAT1 整合到内质网膜中：电压传感片段 S3-S4 的协同插入和成孔片段 S5-P-S6 的独立插入”Proc.

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。

Horie, C. et al.: "Characterization of the signal that directs the C-tail anchored proteins to the mammalian mitochondrial outer membrane"Mol.Biol.Cell. 13. 1615-1625 (2002)

Horie, 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.Biol.Cell。