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

基本信息

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

项目摘要

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。

关于线粒体膜蛋白的靶向和插入以及线粒体膜的有丝分裂和融合的机制，阐明了以下内容。 [MT膜蛋白插入机制]（1）将外膜运输装置（Tom Complex）：OM5克隆，OM5是一个未知的组件。主要TOM复合物Tom40的重组剂在具有通道活性和前体结合活性的状态下成功纯化。在电子显微镜下观察到该标本，为80埃斯特罗姆颗粒，约有20个Angstrom孔，目前正在纯化的标本进行结晶。此外，揭示了TOM40（TOM40F）的C末端一半是一个足以足以足够通道活性和前体蛋白结合的区域。 TOM40F也正在准备结构分析。（2）外膜蛋白的靶向和插入：我们在体内和体外分析中使用外膜蛋白进行了外膜蛋白，这些外膜蛋白被认为具有不同的方向和插入信号，TOM70（N端锚）（N-末端锚），TOM5（C-末端锚）（C-末端锚）（C-末端锚），TOM22（TOM2222222222222（perecular Schars）和periperal（periperal）和periperal（periperal）; 5跨膜类型）。其中，TOM5的信号揭示了C末端跨膜区域，螺旋结构和三个基本氨基酸的疏水性很重要。此外，还揭示了哺乳动物和酵母之间的信号特性显着差异。（3）内膜插入装置：内膜多膜膜蛋白PREATM（ABC-转运蛋白）和前氧（内膜插入器件的成员）的靶向和膜插入分析。此外，在线粒体中成功堆叠了氧前蛋白融合蛋白，并使用此分析了膜插入装置。 [mt膜融合分裂机制]我们克隆了哺乳动物的同源物fzola和fzolb，揭示了两者都是组织特异性表达的，并且两者都以协调的方式工作，以依赖GTP的方式进行线粒体外膜融合。