ミトコンドリア・プレ配列レセプターTom20によるプレ配列認識の構造的基盤

线粒体前序列受体 Tom20 前序列识别的结构基础

• 批准号: 04J06414
• 负责人: 帯田 孝之
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J06414/
• 关键词: NMR; X線結晶構造解析; Tom20; プレ配列ペプチド; ミトコンドリア; 核磁気共鳴

ミトコンドリアのマトリックスタンパク質は細胞質で合成された後、ミトコンドリアに輸入される。ミトコンドリアには輸送を司るタンパク質複合体が存在し、なかでもTom20は外膜上に存在してプレ配列に最初に結合する受容体として機能している。このTom20分子による詳細なプレ配列認識機構を解析するために、NMR構造をもとにフレキシブルなN末端とC末端を除いたコア構造に対応するTom20coreを作製し、X線結晶構造解析を行った。Tom20coreとプレ配列(アルコール脱水素酵素由来: ALDH)との結合は弱いため、プレ配列のC末端に人為的に導入したシステインを介してSS結合を形成させたTom20core-プレ配列複合体の結晶化を行った。Tom20coreは大腸菌BL21(DE3)を用いて発現させ、GS4Bカラムにより精製した。ALDHプレ配列はペプチド合成し、逆相カラムクロマトグラフィーにより精製した。Tom20coreとALDHプレ配列をpH8.0にて混合後、一晩室温に静置することによりSS結合を形成させた。その際に、リンカー部の配列を変えることにより、2つの異なる結晶系で結晶を得ることが出来た。一つは、YAGCリンカーで2.1Åの反射データ(空間群:C2、非対称単位中に7分子)を得た。もう一方は、AAGCリンカーで1.9Åの反射データ(空間群:P21、非対称単位中に2分子)を得ることに成功した。YAGCリンカー結晶中、及びAAGCリンカー結晶中でTom20core部分はほぼ同一の構造であった(rmsd<2.5Å)。Tom20に認識される部分のペプチド配列(R14LSRLL19)はαヘリックス構造をとることがわかった。

After the cytoplasm is synthesized, the cytoplasm is input. The receptor complex exists on the outer membrane of Tom20, and the receptor functions in the initial binding. The molecular structure of Tom 20 was analyzed by NMR. Tom20 core-alignment complex crystallisation process Tom20core was found in E. coli BL21 (DE3) and GS4B was refined. ALDH is the best choice for the quality of products. Tom20core and ALDH are mixed at pH8.0 and allowed to stand at room temperature overnight. The crystal system is divided into two parts. 1, YAGC, 2.1, reflection data (space group:C2, 7 molecules in unsymmetrical position). A square, AAGC, 1.9, and reflection (space group:P21, non-symmetric, 2 molecules) are successful. YAGC crystal medium, and AAGC crystal medium Tom20core part of the same structure (rmsd<2.5). Tom20 recognizes that part of the list (R14LSRLL19) is not available.