線虫AAAタンパクの分子細胞生物学的・発生病態学的研究

线虫AAA蛋白的分子细胞生物学和发育病理学研究

• 批准号: 02J10017
• 负责人: 稲川 知子 (山田 知子)
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J10017/
• 关键词: AAAプロテアーゼ; 線虫; 遺伝性痙性対麻痺; paraplegin; ミトコンドリア; 大腸菌FtsH; translocation; ATPase; 大腸菌; FtsH

線虫のAAAタンパク質Y47G6A.10,Y38F2AR.para、M03C11.5は,大腸菌のFtsHホモログであり、遺伝性痙性対麻痺の原因因子parapleginと高い相同性を示す。昨年度はこれらのAAAタンパク質の部位特異的発現、Y47G6A.10のRNAiノックダウン個体の複合型表現型(胚性致死や成長停滞など)を明らかにした。今年度は、RNAiノックダウン個体についてより詳細な解析を行った。Y47G6A.10については、初期発生での異常はなかったが、2割の卵がふ化せず致死となり、またふ化したほとんどの幼虫が第一幼齢期で成長が停滞し、その後徐々に野生型と比べて運動機能が低下することがわかった。これらの個体について組織酵素学的にコハク酸脱水素酵素について調べたところ、顕著に蓄積した細胞が認められた。Y47G6A.10は、ヒトparapleginと同様にミトコンドリアに局在する。一方、Y38F2AR.paraとM03C11.5は初期発生段階およびふ化後の成長段階への影響は認められなかった。これらの結果から、Y47G6A.10の機能が低下した線虫は、遺伝性痙性対麻痺のモデル動物として有用であると考えられる。線虫のFtsH/parapleginホモログの機能解析と並行して、これらの分子機構についての手掛りを得るため、大腸菌のFtsHの分子機構の解析を行っており、unfoldした基質のtranslocationには、6量体リングの入口に位置する228番目のアミノ酸残基が重要であることを示唆する結果を得ていた。今回、228番目の残基の変異体の詳細な生化学的解析により、この残基は単に基質のtranslocationだけでなく、ATP加水分解、基質によるATP加水分解促進効果にも影響を及ぼすことから、ATP加水分解と基質translocationの共役に働くことを明らかにした。

Y47G6A.10, Y38F2AR.para, M03C11.5, FtsH, paraplegin, the cause factor of paralysis, are shown. The site-specific occurrence of AAA protein and the complex phenotype of RNAi protein Y47G6A.10 individuals (embryogenic lethality and growth arrest) have been revealed. This year, RNAi is the most important factor in the analysis of individual RNAi. Y47G6A.10 suffers from abnormal growth in the early stages of emergence, the death of two cut eggs, and the stagnation of growth of the larvae in the first juvenile stage. However, in the later stages, the wild type and the wild type have lower motor functions than the wild type. This is the first time that the enzyme has been used in tissue enzymology. Y47G6A.10- Y38F2AR.para M03C11.5 The initial stage of development and the growth stage after transformation are affected. As a result, the Y47G6A.10 has a low function and a low function. The functional analysis of FtsH/paraplegin in E. coli and the molecular mechanism analysis of FtsH in E. coli were carried out. The results showed that the position of FtsH/paraplegin in the translocation of substrate was important. Now, 228 residues of the detailed biochemical analysis, the residue on the substrate translocation, ATP hydrolysis, substrate ATP hydrolysis promotion effect of the impact of the two, ATP hydrolysis and substrate translocation of the common service.

项目成果

Okuno, T.: "Spectrometric analysis of degradation of a physiological substrate σ^<32> by Escherichia coli AAA protease FtsH."J.Struct.Biol.. 146. 148-154 (2004)

Okuno, T.：“大肠杆菌 AAA 蛋白酶 FtsH 降解生理底物 σ^<32> 的光谱分析。J.Struct.Biol.. 146. 148-154 (2004)

奥野 貴士: "AAA ATPaseの構造とタンパク質リモデリングの分子機構"生物物理. 43. 244-247 (2003)

Takashi Okuno：“AAA ATP酶的结构和蛋白质重塑的分子机制”生物物理学43。244-247（2003）。

Yamada-Inagawa, T.: "Conserved pore residues in the AAA protease FtsH are important for proteolysis and its coupling to ATP hydrolysis."J.Biol.Chem. 278. 50182-50187 (2003)

Yamada-Inakawa, T.：“AAA 蛋白酶 FtsH 中的保守孔残基对于蛋白水解及其与 ATP 水解的偶联非常重要。”J.Biol.Chem。