ミトコンドリア膜への蛋白質の組み込みと膜の融合・分裂の分子機構

蛋白质掺入线粒体膜和膜融合/裂变的分子机制

• 批准号: 14037250
• 负责人: 三原 勝芳
• 金额: $ 17.6万
• 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-14037250/
• 关键词: ミトコンドリア; 蛋白質輸送; 膜透過; 前駆体蛋白質; 膜蛋白質; シグナル認識

ミトコンドリア膜蛋白質の標的化と膜への挿入、ならびにミトコンドリア膜の分裂・融合機構に関して以下の事柄を明らかにした。【Mt膜蛋白質挿入機構】(1)外膜輸送装置(TOM複合体):ラットTOM複合体に含まれる未知の構成成分のうちOM5をクローニングした。TOM複合体の主役TOM40のリコンビナントをチャネル活性と前駆体結合活性を持つ状態で精製することに成功した。この標品は電子顕微鏡で約20オングストロームの孔を持つ80オングストロームの粒子として観察され、現在、精製標品について結晶化を進めている。さらにTOM40のC-末側半分(TOM40f)がチャネル活性と前駆体蛋白質結合に必要十分な領域であることを明らかにした。TOM40fについても構造解析の準備を行っている。(2)外膜蛋白の標的化と挿入:異なる配向性と挿入シグナルを持つと推定される外膜蛋白質、Tom70 (N-末アンカー)、Tom5 (C-末アンカー)、Tom22 (分子内アンカー)、PBR (Peripheral Benzodiazepine Receptor;5回膜貫通型)を用いてin vivo、in vitroでの解析を行っている。このうちTom5のシグナルはC-末側の膜貫通領域の疎水性、ヘリックス構造、並びに膜貫通領域に続く3つの塩基性アミノ酸が重要であることを明らかにした。さらに哺乳類と酵母でシグナルの特性が顕著に異なることも明らかになった。(3)内膜挿入装置:内膜のポリトピック膜蛋白質preATM (ABC-transporter)とpreOxal (内膜挿入装置の一員)を用いてその標的化と膜挿入の解析を行っている。またpreOxal-ProteinA融合蛋白をミトコンドリアにスタックさせることに成功し、これを用いて膜挿入装置の解析を行っている。【Mt膜の融合分裂機構】Fzolの哺乳類ホモローグFzolAとFzolBをクローニングし、両者が組織特異的に発現していること、両者が協調的に働いてGTP-依存的にミトコンドリアの外膜融合を行うことを明らかにした。

The following are the key issues related to the fusion mechanism of the target membrane protein [Mt membrane protein incorporation mechanism](1) Outer membrane delivery device (TOM complex): TOM complex contains unknown components TOM complex active TOM40 active TOM This standard is about 20 ° C in electron microscope, 80 ° C in particle observation, present and refined standard, crystallization is in progress. TOM40 and C-terminal half (TOM 40f) are essential for protein binding. TOM40f is ready for structural analysis. (2)The standardization of outer membrane proteins: heterotropism, isotropism, isotropism The water content of the film penetration area at the end of the C-5 is very important, and the structure of the film penetration area is very important The characteristics of mammals and yeast are different. (3)Intimal membrane penetration device: membrane protein preATM (ABC-transporter) and preOxal (a member of the inner membrane penetration device) are used for standardization and membrane penetration analysis. The preOxal-ProteinA fusion protein was successfully analyzed using a membrane insertion device. Fzol mammalian fusion mechanism FzolA and FzolB fusion mechanism Fzol mammalian fusion mechanism

项目成果

C.Horie 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)

C.Horie 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。

H.Suzuki et al.: "Characterization of rat TOM70 as a receptor of the preprotein translocase of the mitochondrial outer membrane"J. Cell Sci.. 115. 1895-1905 (2002)

H.Suzuki 等人：“大鼠 TOM70 作为线粒体外膜前蛋白转位酶受体的表征”J.