ATP依存的タンパク質分解機構の解明:高度好熱菌Lonプロテアーゼの構造解析

阐明 ATP 依赖性蛋白质降解机制：极端嗜热 Lon 蛋白酶的结构分析

• 批准号: 11169246
• 负责人: 村松 知成
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11169246/
• 关键词: ATP依存性プロテアーゼ; マウス; ミトコンドリア; 高度好熱菌; 結晶化

Lonプロテアーゼはタンパク質の分解と共役してATPを加水分解するATP依存性プロテアーゼの一種で,大腸菌などの原核生物からヒトなどの高等哺乳動物に至るまで広くその存在が知られている.原核生物においては細胞質に,真核生物においてはミトコンドリアに存在し,変性タンパク質の除去や細胞分裂,細胞壁合成の制御(原核生物),ミトコンドリアの機能維持(真核生物)などに関わっていることが示唆されている.本研究では,哺乳動物のミトコンドリアにおけるLonプロテアーゼの機能解析を行うとともに,Lonプロテアーゼ自体のATP依存的ペプチド結合切断のメカニズムを立体構造レベルで解明することを主な目的とし,これまでに,マウスのLON cDNAのクローニングを行うとともに,GFPとの融合タンパク質を用いて,ミトコンドリア移行に要求されるシグナルの特定などを行ってきた.今年度はLON遺伝子の機能を個体レベルで調べる目的で,ドミナントネガティブ体のLONを発現するトランスジェニックマウスを作成することを試みた.マウスLonのSer834は各種生物のLonに高度に保存されており,大腸菌ではプロテアーゼ活性残基であることが報告されている.そこで,このセリン残基をアラニンに置換したLon変異体(S834A)発現ベクターを構築し,マウス受精卵への導入を試みた.現在,この変異体LON遺伝子が導入されたマウス一匹を得ることができ,その解析を行っている.また,LonプロテアーゼのATP依存的ペプチド結合切断メカニズムならびに細胞内変性タンパク質認識メカニズムの詳細な解析にはX線結晶構造解析によるLonプロテアーゼの立体構造の解明が不可欠となる.そこで,結晶化に有利と思われる高度好熱菌のlon遺伝子の発現系を作成し,それより精製した標品を用いて結晶化の条件検討を行っている.

Lon, E. coli, E. In prokaryotes, there are many cells, eukaryotes, eucaryotes, eukaryotes, eukaryotes, eukaryo In this study, breast-feeding animals can be analyzed by the Lon device, the Lon device, the ATP-dependent device, the cut-off device, the stereoscopic device, the computer, the computer. GFP is required to fuse the data and transfer the data in a specific way. This year, the LON system will be able to improve the performance of the system. This year, you will be able to improve your performance. This year, you will be able to improve the performance of the system. This year, the LON system will be able to improve the performance of the system. This year, you will be able to improve the performance of the system. All kinds of biological materials such as Lon and Ser834 are highly conserved by Lon, and the active residues are detected by bacteria. The Lon body (S834A) was not detected. The fertilized egg was not allowed to enter the test. Now, you know, you can buy a horse, LON, and then you can parse it. The combination of Lon, Lon, and ATP-dependent devices is related to the fact that there is no shortage of information in the cell. The X-ray structure is analyzed. The result of crystallization is beneficial to the high degree of bacteria, lon, and the quality of the product, and the standard of the product is good.

项目成果

A Liang,C.Brunen-Nieweler,T.Muramatsu,Y.Kuchino,H.Beier,and K.Heckmann: "The ciliate Euplotes octocarinatus expresses two polypeptide release factors of type eRF1"Gene. 262(1/2). 161-168 (2001)

A Liang、C.Brunen-Nieweler、T.Muramatsu、Y.Kuchino、H.Beier 和 K.Heckmann：“纤毛虫 Euplotes octocarinatus 表达两种 eRF1 型多肽释放因子”基因。

Satoru Watanabe: "Molcular cloning of the Lon protease gene from Thermus thermophilus HD8 and characterization of its gene product"European Journal of Biochemistry. 266. 811-819 (1999)

Satoru Watanabe：“来自嗜热栖热菌 HD8 的 Lon 蛋白酶基因的分子克隆及其基因产物的表征”欧洲生物化学杂志。

Toshihiro Mochizuki: "Physical and Functional Interactions between Pim-1 Kinase and Cdc25A Phosphatase. Implications for the Pim-1-Mediated Activation of the c-Myc Signaling Pathway"Journal of Biological Chemistry. 274. 18659-18666 (1999)

Toshihiro Mochizuki：“Pim-1 激酶和 Cdc25A 磷酸酶之间的物理和功能相互作用。对 Pim-1 介导的 c-Myc 信号通路激活的影响”生物化学杂志。

T.Muramatsu,K.Heckmann,C.Kitnaka,and Y.Kuchino: "Molecular mechanism of stop codon recognition by eRF1: a wobble hypothesis for peptide anticodons"FEBS Lett.. 488(3). 105-109 (2001)

T.Muramatsu、K.Heckmann、C.Kitnaka 和 Y.Kuchino：“eRF1 识别终止密码子的分子机制：肽反密码子的摆动假说”FEBS Lett.. 488(3)。