小胞体内タンパク質分解機構のin vitro再構成に関する研究

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細胞内で合成され最終的に分泌されたり,リソゾームや細胞膜に局在するタンパク質は,細胞質の遊離リボソームで合成されその翻訳の極めて初期に小胞体に輸送される.小胞体内タンパク質分解機構をin vitroにおいて再構成する際に,この輸送過程の効率は最も重要となる.本年度の前半は,細胞質から小胞体へのタンパク質輸送を制御するタンパク質の一つNAC(Nascent-polypeptide Associated Complex)の生化学的な特徴付けとその機能の解析を行った.その結果NACはリボソームから露出した短いポリペプチド鎖に結合し,それを非特異的なタンパク質分解から保護することを見いだした.(J.Cell Biol.130(3);519-528,1995).さらに,NACを欠乏させた条件ではシグナルペプチドの有無にかかわらずあらゆるタンパク質が小胞体に輸送されてしまうが,SRP(Signal Recognition Particle)とNACの存在下ではじめて正しい小胞体へのタンパク質輸送が行われることを見いだした(Proc.Natl.Acad.Sci.92;5411-5415,1995).本年度後半では,小胞体内タンパク質分解の基質として用いる目的で,エンドゾーム・小胞体局在性のアスパルティックプロティナーゼであるカテプシンEの変異体の作製を行った.カテプシンEの野生型は分子量約43kDaの糖タンパク質2つがS-S結合(分子内のシステイン残基由来)で結合したホモダイマーである.分子内のシステイン残基をアラニンに置換した変異体はダイマー形成ができず,野生型に比べて中性pH下で極めて早く失活することを見いだした(J.Biochem.119;126-134,1996).