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ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼの基質認識機構の解明

线粒体加工肽酶底物识别机制的阐明

基本信息

批准号：
00J00338
负责人：
小嶋克彦
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Shinshu University (2002)Kyushu University (2000-2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J00338/
关键词：
ミトコンドリアプロセシング基質認識

项目摘要

1.ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼ(MPP)の前駆体切断部位決定機構我々が報告した酵母MPPとペプチド基質複合体の結晶構造より酵素内のサブサイトが明らかになった。これに基づき、S2サイトを形成するラットβ-MPPのGlu191とAsp195に対する変異体それぞれを作成した。これらにさまざまなミトコンドリア蛋白質前駆体を作用させたところ、予想されたように、その影響はP2位がアルギニンである基質に顕著に現れ、P2位がアラニンである基質の切断には現れなかった。また、興味深いことに基質のひとつであるMPPα前駆体が本来のプロセシング部位(P2位アルギニン)のみならず、C末端側(P2位フェニルアラニン)をも切断されることを見出した。更に、Glu191とAsp195を同時に変異させた酵素変異体ではC末端側部位で切断された産物のみが確認された。これらのことはS2位の負電荷酸性アミノ酸が欠失したために、本来の切断部位にある正電荷アルギニンとの相互作用が失われ、その部位を認識できずC末端側のみを認識するようになったためと考えられた。このC末端切断部位の認識の際には、本来S2位と相互作用すべきアルギニン残基がα-MPP側の酸性アミノ酸と相互作用することも同時に示した。以上のことから、酵素がその内腔に取り込んだミトコンドリア前駆体をN末端側からスキャンするように切断部位を認識する新しいモデルを提唱した。(J.Biol.Chem.(2003)に発表済み)2.ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼによる基質切断パターンの一般化前年に続いて、精製した酵素、基質による反応系からMPPの基質切断部位を決定した。さらに24種まで切断部位を決定したところ、P3位アルギニンとなる部位で切断される前駆体を見出した。この前駆体においてはP1'位に疎水性アミノ酸、P2'、P3'位に親水性アミノ酸という既知のMPP認識シグナルを揃えていたことから、これまで最も切断部位決定に重要であると思われてきたP2位アルギニンではなく、基質の成熟体部位の認識シグナルにより切断部位が決定されるケースがあることが示唆された。また、データベースに登録されているヒトのミトコンドリア前駆体についてMPP切断パターンを適用すると、ほとんどの前駆体で成熟体N末端と切断部位がことなることがわかり、酵母の場合と同様にMPP切断後の未知のプロセシングの存在をあんじするものであった。(論文作成中)

1. The determination mechanism of precursor cleavage site of yeast MPP and matrix complex was reported. The basic structure of S2 is formed by β-MPP. The P2 site of the protein precursor is affected by the P2 site of the protein precursor, and the P2 site of the protein precursor is affected by the P2 site of the protein precursor. The MPPα precursor is cut off from the original position (P2 position) and the C-terminal side (P2 position). In addition, Glu191 and Asp195 were identified simultaneously as the enzyme variant and the C-terminal cleavage product. The negative charge of the S2 position is due to the interaction of the positive charge and the negative charge of the S2 position. The C-terminal cleavage site was identified by the interaction between α-MPP residues and S2 residues. The above mentioned enzymes are isolated from the N-terminal part of the precursor. (J.Biol.Chem. (2003) The development of MPP substrate cleavage site. 2. The development of MPP substrate cleavage site. In addition, 24 types of cutting positions are determined, and the precursors that can be cut off at the P3-bit position are shown. The precursor is characterized by P1'-position, hydrophilic acid, P2'-position, hydrophilic acid, and P3'-position. It is known that MPP recognition is important to determine the most important cleavage site. In the case of yeast, the presence of an unknown protein after MPP cleavage is unknown. (Thesis under preparation)