膜タンパク質構造形成におけるダイナミクスの解明

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●アミノ末端側をオルガネラ内腔に配置する膜貫通配列(I型シグナルアンカー(SA-I)配列)の小胞体膜組み込みにおいて、アミノ末端側ドメインは合成完了後に膜透過する。我々は以前に、このドメインにストレプトアビジン(SAv)との親和性の高い配列(SBPタグ)を融合することで、細胞質側に添加したSAvによって膜透過を一時停止できることを報告した。この膜透過はSAvの濃度依存的に阻害されるが、膜透過のSAv感受性から透過駆動力を見積もる実験系を立ち上げ、膜透過におけるSA-I配列の作用を調べた。その結果、SA-I配列へのプロリン残基挿入、及びSA-I配列とSBPタグとの距離を広げることで、透過駆動作用が著しく減少した。これらの結果は、SA-I配列がその上流の一定範囲の膜透過に直接関与する可能性を示している。(Kida, et.al. JBC 2009)●リボソームのポリペプチド鎖伸長に伴った膜透過の途中に疎水性配列が現れると、トランスロコンにおいて膜透過が停止するとともに膜に組み込まれる。膜透過停止には疎水性配列とともに、疎水性配列直後の塩基性アミノ酸残基も停止促進に働くことが分かっている。この塩基性残基が作用できる範囲を調べたところ、疎水性配列の60残基後方に配置させた場合も膜透過停止に機能できることが明らかとなった。またその際、疎水性配列は一旦小胞体内腔に露出することも観察され、最終的な膜内配置に落ち着くまでには予想以上の揺らぎが伴う可能性が示された。(Fujita, ら、投稿準備中)