タンパク質の生体内に於ける高次構造形成と膜透過

体内蛋白质的高阶结构形成和膜渗透

• 批准号: 03660077
• 负责人: 水永 武光
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03660077/
• 关键词: プロテインジスルフィドイソメラ-ゼ; 小胞体; 酵母; フォ-ルディング; 糖鎖導入部位結合蛋白質; ジスルフィド結合

生体内で合成されたポリペプチドが固有の機能を発揮したり,また細胞内の正しい局在位置に局在するためには正しい立体構造の形成が重要である。タンパク質の立体構造の安定化に寄与しているジスルフィド(SーS)結合をもつタンパク質はほとんど細胞外にある。プロテインジスルフィドイソメラ-ゼ(PDI)はタンパク質のSーS結合の形成及び掛け替え反応を触媒し,Foldingに重要な役割を果たしていると考えられているが確かな証拠はない。このような複雑な過程を研究するには遺伝学的手法を用いることは有益であると考えられ,酵母 Saccharomyces cerevisiaeを用いて研究を行った。(1)まず上記酵母にPDIの存在を確認したので精製してその性質を調べた。PDIの分子量はゲル濾過で140kDa,SDSーPAGEで70kDaであることからホモダイマ-と考えられた。(2)次にこの精製PDIのアミノ酸配列をもとにしたヌクレオチドプロ-ブからPDI遺伝子のクロ-ニングを行い,塩基配列の決定を行った。PDI遺伝子を破壊すると酵母は増殖できないことから生育に必須であることが示された。従ってPDIが生体内の蛋白質のフォ-ルデイングに重要な役割をしていることが予想される。現在,この酵母PDI遺伝子の高温変異遺伝子を作成したり,PDI遺伝子の上流を誘導可能なプロモ-タ-につなぎ,その発現が抑制されたときに,タンパク質の高次構造形成や分泌にどのような変化が起こるかを調べている。(3)PDIは多機能蛋白としても注目されているが,Nーグリコシド型糖鎖導入酵素の糖鎖導入部位結合タンバク(Glycosylation Site Binding Protein:GSBP)と同一であることを証明した。糖鎖導入やSーS架橋反応はunfoldの状態で起こるのでこの多機能性は高次構造形成には都合のよいことを示しているのかも知れない。

Living body で synthesis さ れ た ポ リ ペ プ チ ド が inherent function of の を 発 swing し た り, ま た intracellular の is し い in position に innings in す る た め に は is し い three-dimensional structure の form important で が あ る. タ ン パ ク qualitative の three-dimensional structure の stabilization に send し て い る ジ ス ル フ ィ ド ー S (S) combined with を も つ タ ン パ ク qualitative は ほ と ん ど extracellular に あ る. プ ロ テ イ ン ジ ス ル フ ィ ド イ ソ メ ラ - ゼ (PDI) は タ ン パ ク qualitative の S ー S inverse の formation and hang び け for え 応 を catalyst し, Folding に important な "を cut fruit た し て い る と exam え ら れ て い る が か indeed な card 拠 は な い. こ の よ う な complex 雑 な を research す る に は but 伝 learn gimmick を with い る こ と は beneficial で あ る と exam え ら れ, yeast Saccharomyces cerevisiae を with い を line っ て research た. (1)まず The yeast にPDI <s:1> exists を confirms <s:1> た <e:1> で refined てそ てそ <e:1> properties を modifiable べた. PDI の molecular weight は ゲ filtration で ル 140 kda, SDS ー PAGE 70 kda で で あ る こ と か ら ホ モ ダ イ マ - と exam え ら れ た. (2) times に こ の refined PDI の ア ミ ノ acid with column を も と に し た ヌ ク レ オ チ ド プ ロ - ブ か ら PDI posthumous son 伝 の ク ロ - ニ ン グ を い, salt base line with column の decided を っ た. PDI posthumous son 伝 を broken 壊 す る と yeast は raised colonization で き な い こ と か ら fertility に must で あ る こ と が shown さ れ た. 従 っ て PDI が raw protein の の フ ォ - ル デ イ ン グ に important cut を な service し て い る こ と が to think さ れ る. Now, こ の yeast PDI heritage 伝 child の high temperature variations vision but 伝 を made し た り, PDI heritage 伝 son の upper を induced may な プ ロ モ タ - に つ な ぎ, そ の 発 now が inhibit さ れ た と き に, タ ン パ ク の high quality time や secretory structure formation に ど の よ う な variations change が up こ る か を adjustable べ て い る. (3) the PDI は more functional Protein と し て も attention さ れ て い る が, N ー グ リ コ シ ド type locked import enzyme の sugar sugar import parts combine タ ン バ ク (Glycosylation Site Binding Protein: GSBP) と same で あ る こ と を prove し た. Sugar lock import ー S や S bridge against 応 は unfold の state で up こ る の で こ の more functional は high secondary structure formation に は all match の よ い こ と を shown し て い る の か も know れ な い.

项目成果

Tachikawa,H.: "Molecular structure of a yeast Gene,PDI1,encoding protein Disulfide Isomerase that is essential for cell Growth" J.Biochem. 110. 306-313 (1991)

Tachikawa, H.：“酵母基因 PDI1 的分子结构，编码细胞生长必需的蛋白质二硫键异构酶”J.Biochem。

水永武光: "タンパク質の生体内での構造形成の特異機構" 高分子. 40. 616-619 (1991)

Takemitsu Mizunaga：“体内蛋白质结构形成的具体机制”聚合物 40. 616-619 (1991)

Mizunaga,T.: "Purification and characterization of Yeast Protein Disulfide Isomerase" J.Biochem. 108. 846-851 (1990)

Mizunaga,T.：“酵母蛋白二硫键异构酶的纯化和表征”J.Biochem。

水永武光: "プロテインジスルフィドソメラ-ゼの構造と機能" Cell Science. 7. 790-799 (1991)

Takemitsu Mizunaga：“蛋白质二硫键异构酶的结构和功能”细胞科学 7. 790-799 (1991)。

Katakura,Y.: "The Presence of Protein Disulfide Isomerse in the Yeast Saccharomyces cerevisiae." Agric.Biol.Chem.54. 1043-1044 (1990)

Katakura，Y.：“酿酒酵母中蛋白质二硫键异构体的存在。”