ミトコンドリア膜蛋白質の選別輸送と構造変換機構

线粒体膜蛋白的选择性转运和结构转化机制

基本信息

批准号：
17048027
负责人：
阪口雅郎
金额：
$ 4.03万
依托单位：
University of Hyogo
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17048027/
关键词：
生体膜オルガネラシグナル配列トポロジー膜蛋白質生合成

项目摘要

膜蛋白質の細胞内局在化,ミトコンドリア内での仕分け,膜内構造形成過程におけるソフトな相互作用の解明を目的として下記の成果をあげた。【1】膜蛋白質に特化したミトコンドリア指向性シグナル配列の解析。ミトコンドリア内膜に存在するABC輸送体(ABCme ; ABCB10アイソフォーム)のアミノ末端には,105残基の膜蛋白質に特化したミトコンドリア標的化シグナル配列が存在する。その構造解析を目指して大腸菌での発現系を設定した。発現したものは封入体となったが,尿素で可溶化でき,精製可能できた。【2】ミトコンドリア外膜のβバレル膜蛋白質であるミトコンドリア外膜の膜蛋白質組み込み装置(Tom40およびTob55)およびミトコンドリアポリン(VDAC1,2,3)を大量発現した。封入体は,可溶化でき,精製可能であった。Tom40,Tob55ともに精製をすすめ,現在結晶化に向けて適合する界面活性剤での再生条件を検討している。【3】小胞体膜に蛋白質透過孔を形成するトランスロコンの作用機構の解析を進めた。シグナル配列の膜進入時点で配向を決定する正荷電アミノ酸残基が,25残基離れた場所からもその機能を発揮できることを明らかにした。トランスロコンは予想以上に広い範囲のアミノ酸配列を識別していることが判明した。また,ストレプトアビジンに結合するペプチドタグ(SBP-tag)を使って,ポリペブチド鎖のトランスロコン内での移動を停止・再開できる実験系を確立した。これを用いて,トランスロコンには2本のシグナル配列と2本の膜透過途上の親水性ポリペプチド鎖を収容できることを明らかにした。これらから,トランスロコンはきわめて柔軟に多数のポリペブチド鎖を収容できると結論した。

实现了以下结果，目的是阐明膜蛋白质内定位，线粒体内分析并形成膜内结构的软相互作用。 [1]分析专门用于膜蛋白的线粒体热带信号序列。在线粒体内膜中存在的ABC转运蛋白（ABCME； ABCB10同工型）的氨基末端处，有一个线粒体靶向信号序列，专门用于105个沉积的膜膜蛋白。在结构分析方面，建立了大肠杆菌中的表达系统。表达的形式成为包容物体，但用尿素溶解并纯化。 [2]我们在线粒体外膜中表达了大量的线粒体外膜膜，其中掺入膜蛋白（TOM40和TOB55）和线粒体孔蛋白（VDAC1,2,3）。包含体可溶解和纯化。 TOM40和TOB55都被纯化，目前正在考虑使用与结晶兼容的表面活性剂的再生条件。 [3]我们已经开始分析转运的作用机理，该作用机理形成内质网中蛋白质可渗透的孔。据揭示，确定信号序列进入膜进入时取向的正电荷氨基酸残基甚至可以从25个残基中发挥其功能。发现易位可确定比预期的更广泛的氨基酸序列。此外，还建立了一个实验系统，该系统可以使用与链霉亲蛋白结合的肽标签（SBP-TAG）停止并恢复转运内多肽链的迁移。使用此情况，据揭示了易位可在膜的渗透中包含两个信号序列和两个亲水性多肽链。从这些结论可以得出结论，易位可容纳大量多肽链的灵活性。