電子伝達フラビン蛋白における分子集合体形成と機能発現の関連

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電子伝達フラビン蛋白(ETF)は、二つのサブユニット(alpha,beta)と一分子のFADとAMPとの非共有結合による分子集合体である。ETFのホロ蛋白形成過程を解明し、集合体形成と機能発現との関連を明らかにする目的で研究を行い以下の成果を得た。1.alpha,betaの分離 尿素によってETFを変性させ、イオン交換クロマトグラフィーでサブユニットの分離を行った。このための最適な条件を見つけ、サブユニットの分離方法を確立した。2.再構成系の確立 分離されたサブユニットは、尿素で変性した状態にあるが、希釈して尿素濃度を下げる事により、サブユニットはfoldingを起こして二次構造が回復することが明らかとなった。さらに、これにFADとAMPを混ぜることにより、ホロ蛋白が再生した。再構成によって得られたホロ蛋白の性質を詳細に調べた結果、これがnativeのものと同じものであることが確かめられた。3.AMPによる蛋白のfoldingへの影響 再構成を様々な条件下で行い、その過程を蛍光測定により経時的に追跡した結果、AMP濃度が高いほどホロ蛋白の形成が速く進むことが明らかとなった。AMP無しで再構成を行うと、AMPの無いETF(alpha,beta,FAD複合体)が形成されたが、これの酵素活性はAMPのあるETFと全く同じであった。この事から、AMPはホロ蛋白に結合した状態でETFの機能の調節をしているのではなく、むしろ、foldingの過程に作用して生体内のETF濃度を調節していることが示唆された。