ミトコンドリアへの膜蛋白質の標的化と外膜・内膜への組み込み機構

膜蛋白靶向线粒体以及整合到外膜和内膜的机制

• 批准号: 13308034
• 负责人: 三原 勝芳
• 金额: $ 24.04万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13308034/
• 关键词: ミトコンドリア; 蛋白質輸送; 膜透過; 前駆体蛋白質; 膜蛋白質; シグナル認識

ミトコンドリア(Mt)を中心とする膜蛋白の標的化と挿入機構について以下の事柄を明らかにした。外膜蛋白の標的化と挿入:Mt外膜蛋白質TOM5(C-末アンカー型)のMtへの標的化と膜挿入について培養細胞系並びにin vitro系を用いて詳細に解析し、C-末の膜結合領域(TMD)の疎水性度とヘリックス構造、並びにその直後の3つの塩基性アミノ酸の重要性を明らかにした。さらにTOM5の酵母に於ける標的化シグナルを解析したところ、哺乳類とは異なりTMDの特性だけで標的化が決定されることを明らかにした。さらに、膜内配向性を異にする蛋白質としてTOM70(N-末アンカー)、TOM22(分子の中ほどにTMD)およびPBR(Peripheral Benzodiazepine Rcceptor:5xTMD)を材料にして解析を行っている。TOM輸送因子解析:(1)ラット肝臓MtのTOM複合体には蛋白質輸送チャネルの主要因子であるTOM40に加えTOM22と未知因子OM10、OM7.5、OM5が含まれる。このうちOM5のクローニングを終了した。(2)外膜透過チャネルの主役TOM40のリコンビナントを、チャネル活性並びに前駆体結合活性を持つ形で精製することに成功した。この標品は電子顕微鏡で約20オングストロームの孔を持つ80オングストロームの粒子として観察され、現在、精製標品について結晶化を進めている。さらにTOM40のC-末側半分(TOM40f)がチャネル活性と前駆体蛋白質結合に必要十分な領域であるこどを明らかにした。ポリトピック内膜蛋白質の内膜挿入:Mtのポリトピックな内膜蛋白質preATM(ABCトランスポーター)とpreOxal(内膜エクスポート装置の一員)についてその局在化機構の解析を続けている。さらに、preOxal-ProteinA融合蛋白質をミトコンドリア輸送装置にスタックさせることに成功し、これによって外膜、内膜輸送装置の精製と解析が可能になった。小胞体膜への挿入:シナプトタグミン2のER組み込みシグナルの解析を行った。

ミ ト コ ン ド リ ア (Mt) を center と す る membrane protein の mark the と scions into institutions に つ い て の things under the handle を Ming ら か に し た. The outer membrane protein の mark と scions into: Mt TOM5 outer membrane protein (C - at the end of the ア ン カ ー type) の Mt へ の mark the と membrane scions into に つ い て culture cell lines and び に in Vitro system を with い て detailed analytical し に, at the end of the C - の membrane-bound domain (TMD) の 疎 water-based degrees と ヘ リ ッ ク ス structure, and び に そ の straight after の 3 つ の salt basic ア ミ ノ acid の importance を Ming ら か に し た. さ ら に TOM5 の に in yeast け る mark the シ グ ナ ル を parsing し た と こ ろ, mammals と は different な り TMD の features だ け で mark the が decided さ れ る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に を the orientation, membrane with different に す る protein と し て TOM70 (N - at the end of the ア ン カ ー), TOM22 (molecular の ほ ど に TMD) お よ び PBR (Peripheral Benzodiazepine Rcceptor: 5 XTMD) を material に し analytical line を っ て て い る. TOM transmission factor analytic: (1) ラ ッ ト routine liver Mt の TOM complex に は protein transport チ ャ ネ ル の main factors で あ る TOM40 に plus え TOM22 と OM10 unknown factor, OM7.5, OM5 が containing ま れ る. Youdaoplaceholder2 うちOM5 ロ ロ ニ ニ グを グを end た た. (2) through the outer membrane チ ャ ネ ル の main battle TOM40 の リ コ ン ビ ナ ン ト を, チ ャ ネ ル activity and び に 駆 body before combined active を hold つ form で す る こ と に successful し た. こ の standard product は electronic 顕 micromirror で about 20 オ ン グ ス ト ロ ー ム の hole を つ 80 オ ン グ ス ト ロ ー ム の particle と し て 観 examine さ れ, now, refined the に つ い て crystallization を into め て い る. さ ら に TOM40 の C - side at the end of the half (TOM40f) が チ ャ ネ ル activity combining に 駆 body protein is necessary before と な field で あ る こ ど を Ming ら か に し た. ポ リ ト ピ ッ ク membrane protein の lining scions into: Mt の ポ リ ト ピ ッ ク な preATM membrane protein (ABC ト ラ ン ス ポ ー タ ー) と preOxal (lining エ ク ス ポ ー ト device の a member) に つ い て そ の bureau in institutions の analytical を 続 け て い る. さ ら に, preOxal - ProteinA fusion protein を ミ ト コ ン ド リ ア conveyer に ス タ ッ ク さ せ る こ と に successful し, こ れ に よ っ て conveyer の outer and inner membranes of refined と resolution が may に な っ た. The small cell body membrane へ <s:1> insert :シナプトタグ シナプトタグ シナプトタグ 2 <s:1> ER group み込みシグナ を <s:1> analysis を line った.

项目成果

E.Miyazaki et al.: "NHE6 protein possesses a signal peptide destined for endoplasmic reticulum membrane and localizes in secretory organelles of the cell"J.Biol.Chem.. 276. 49221-49227 (2001)

E.Miyazaki 等人：“NHE6 蛋白具有去往内质网膜的信号肽，并定位于细胞的分泌细胞器”J.Biol.Chem.. 276. 49221-49227 (2001)

S.Yoshimura et al.: "Direct targeting of cis-Golgi matrix proteins to the Golgi apparatus"J.Cell Sci.. 114. 4105-4115 (2001)

S.Yoshimura 等：“顺式高尔基体基质蛋白直接靶向高尔基体”J.Cell Sci.. 114. 4105-4115 (2001)

H.Suzuki et al.: "Characterization of rat TOM70 as a receptor of the preprotein translocase of the mitochondrial outer membrane"J.Cell Sci.. 115(in press). (2002)

H.Suzuki 等人：“大鼠 TOM70 作为线粒体外膜前蛋白转位酶受体的表征”J.Cell Sci.. 115（出版中）。

K.Ukaji et al.: "Membrane topogenesis of the three amino-terminal transmembrane segments of glucose-6-phosphatase on endoplasmic reticulum"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 292. 153-160 (2002)

K.Ukaji 等人：“内质网上葡萄糖-6-磷酸酶的三个氨基末端跨膜片段的膜拓扑发生”Biochem。

C.Horie et al.: "Characterization of the signal that directs the C-tail anchored proteins to the mammalian mitochondrial outer membrane"Mol.Biol.Cell. 13(in press). (2002)

C.Horie 等人：“将 C 尾锚定蛋白导向哺乳动物线粒体外膜的信号特征”Mol.Biol.Cell。