蛋白質工学的手法による脳神経シグナル伝達系の解明とその人工制御

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1.トリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)の酸化ストレス下での新規機能の解明TrpRSは、tRNAにトリプトファンを結合させる反応(アミノアシル化)を触媒する酵素である。今回、ヒトのTrpRSの新規機能を探索したところ、酸化ストレス下で、ある有機化合物と複合体を形成することを発見した。現在、部位特異的アミノ酸置換体を作製し、分子レベルでの制御メカニズム、及び、生理機能の解明を目指している。2.ニューログロビン(Ngb)の新規機能の探索最近、ヒトNgbが、従来の酸素貯蔵するグロビン蛋白質とは異なり、三量体G蛋白質のαサブユニットと結合し、GDP/GTP交換反応抑制蛋白質(GDI)として機能する酸化ストレス応答性のシグナル伝達センサー蛋白質であることを発見した。さらに、魚類NgbのcDNAをクローニングし、大腸菌での蛋白質発現、蛋白質精製し、解析した結果、魚類NgbにはGDI活性がないことが判明した。今回、魚類、ヒトNgb間で、部位特異的なアミノ酸置換体、さらにモジュール置換した種々の蛋白質を作製し、細胞に対する生理機能を研究した。3.Yeast two hybrid screening法によってNgbと結合することが判明した脳内蛋白質(G蛋白質以外)とNgbとの相互作用の解析今回、システインプロテアーゼ阻害因子である"Cystatin C"、及び、脂質ラフト構成蛋白質である"Flotillin-1"とNgbとの相互作用に関して、部位特異的アミノ酸置換体を作製し解析を行った。また、複合体のモデリングを試みた。