ミトコンドリア行きターゲティングシグナル受容体による分子認識機構の解析

线粒体靶向信号受体分子识别机制分析

• 批准号: 11132223
• 负责人: 遠藤 斗志也
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11132223/
• 关键词: ミトコンドリア; タンパク質輸送; プレシークエンス; Tom20; ターゲティングシグナル; 両親媒性ヘリックス; NMR

タンパク質による分子認識の中でも,酵素による基質認識や抗体による抗原認識は,鍵と鍵穴の関係に例えられるように,厳密でシャープな基質スペクトルに特徴がある。一方近年,分子シャペロンによる基質認識やタンパク質のターゲティングシグナルの認識など,ブロードな基質スペクトルに特徴づけられる「あいまいな分子認識」の重要性が注目されている。本研究ではあいまいな認識の例として,ミトコンドリアタンパク質のプレシークエンスに書き込まれたミトコンドリアターゲティングシグナルを認識する受容体Tom20をとりあげた。Tom20の受容体ドメイン(△50Tom20)とプレシークエンスペプチド(pALDH(12-22))との複合体の立体構造をNMRで決定した。△50Tom20は,5本のαヘリックスから成り,そのうち4本が疎水的コアを作る。プレシークエンスpALDH(12-22)は1-3番目のヘリックスがつくる疎水性の溝に結合している。結合したペプチドは水-脂質界面がないにもかかわらず両親媒性のヘリックス構造をとり,ヘリックスの片側に並んだ疎水性残基が△50Tom20上の疎水性の溝にはまりこんでいる。したがって,プレシークエンスのTom20への結合は主として疎水性相互作用によって担われていることがわかる。一方ヘリックスの反対側に並んだ親水性残基は溶媒に露出する形になる。水-脂質界面がないのにプレシークエンスに両親媒性ヘリックス構造が誘起されたことは,プレシークエンスの受容体への結合においては,プレシークエンスがいったんミトコンドリア外膜に結合してから受容体に移行する必要はないことが示された。また,プレシークエンスの変異体を用いた実験から,Tom20のプレシークエンス認識においては,両親媒性ヘリックスを形成したプレシークエンスの疎水性残基とTom20との間の疎水性相互作用が重要であり,静電的相互作用は重要でないことが明らかになった。

In molecular recognition, enzyme recognition, antibody recognition, bond recognition, and bond recognition, for example, in molecular recognition, enzyme recognition, antibody recognition, bond recognition, and bond recognition. In recent years, the importance of molecular understanding has been noticed. In this study, we found that there was a significant difference between the two groups. The stereostructure of the complex of Tom20 receptor (△50Tom20) and pALDH(12-22) was determined by NMR.△50Tom20,5 Ben αPALDH(12-22) is a combination of 1-3 items. In combination with the water-lipid interface, the water-soluble residues in the water-lipid interface are divided into two groups: the water-soluble residues in the water-lipid interface and the water-soluble residues in the water-lipid interface, and the water-soluble residues in the water-lipid interface. Tom20 is the first person to interact with water. The opposite side of a solvent is exposed to hydrophilic residues. The water-lipid interface is a medium for the formation of affinity molecules, and the binding of affinity molecules to the receptor membrane is necessary for the migration of affinity molecules. The interaction between water based residues and Tom 20 is important because of its affinity for water. Electrostatic interaction is important because of its affinity for water.

项目成果

M. Esaki et al.: "Two distinct mechanisms drive protein translocation across the mitochondrial outer membrane in the late step of the cytochorme b2 import pathway"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 11770-11775 (1999)

M. Esaki 等人：“在细胞色素 b2 输入途径的后期，两种不同的机制驱动蛋白质跨过线粒体外膜易位”Proc.

西川周一,遠藤斗志也(分担執筆): "酵母の細胞内構造体の調整法"新版 微生物学実験法(大和田紘一,黒岩常祥,杉山純多,高橋秀夫,徳田元,渡辺信編). 121-125 (1999)

Shuichi Nishikawa、Toshiya Endo（合着）：“调节酵母细胞内结构的方法”新版微生物实验方法（Koichi Owada、Tsuneyoshi Kuroiwa、Junta Sugiyama、Hideo Takahashi、Hajime Tokuda、Makoto Watanabe）121 -125（1999）。 ）

遠藤斗志也(分担執筆): "葉緑体への輸送"細胞内物質輸送のダイナミズム(米田悦啓,中野明彦編) 学会出版センター. 65-73 (1999)

远藤敏也（合着）：“叶绿体的运输”细胞内物质运输的动态（米田悦宏和中野明彦编辑）学会出版中心65-73（1999）。

T.Asai et al.: "Sec-dependent pathway and DpH-dependent pathway do not share a common translocation pore in thylakoidal protein transport"J. Biol. Chem.. 274. 20075-20078 (1999)

T.Asai 等人：“Sec 依赖性途径和 DpH 依赖性途径在类囊体蛋白质转运中不共享共同的易位孔”J.

T.Kanamori et al.: "Uncoupling of transfer of the presequence and unfolding of the mature domain in precursor translocation across the mitochondrial outer membrane"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 3634-3639 (1999)

T.Kanamori 等人：“前体易位穿过线粒体外膜时前序列转移的解偶联和成熟结构域的展开”Proc。