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シャペロニンの変性蛋白質「閉じ込め」と反応サイクルの1分子解析

伴侣蛋白变性蛋白质“限制”和反应循环的单分子分析

基本信息

批准号：
08J07008
负责人：
野島達也
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

GroELは変性蛋白質を結合し、ATPと補助蛋白質GroESの結合に伴い変性蛋白質をGroEL/ES複合体内部の空洞に閉じ込め、変性蛋白室のフォールディングを補助する。SBPと呼ばれるGroELに強く結合するペプチドをGFPに融合すると、GroEL/ES複合体への閉じ込めが遅くなることをこれまでに見出した。GroELの反応サイクルには2個の律速過程が存在し、最初の過程が変性タンパク質の閉じ込めに対応する。SBP融合GFPを用いて変性蛋白室の閉じ込め過程が遅くなった場合の、GroELの反応サイクルへの影響を一分子観察により調べることを本研究の目的とした。SBP融合GFP存在下で、GroELとGroESとの結合解離の一分観察実験を行ったが、律速過程の延長は観察されなかった。これは変性タンパク質の閉じ込めと、GroEL/ESの持つ律速過程が厳密にカップルしていないことを意味した。本研究の実験系はGroELの持つ2つのリング構造の一方にGroESが結合した「弾丸型複合体」を中心とした反応モデルをもとに組み立てられていた。本研究のさなか、両方のリングにGroESが結合した「フットボール型複合体」が反応サイクルを考える上で無視できない存在であることが他のグループから報告された。そこで、GroELの構造変化をサブユニット間ジスルフィド結合により検出する変異体を作成し、ヌクレオチド条件等との関連を検討した。結果、GroELはATP存在下では両方のリングが構造変化することが明らかとなった。そして、構造変化に続くGroESの両方のリングへの結合によって、フットボール型GroEL/ES複合体が形成されることを明らかにした。ヌクレオチド条件とGroELの構造変化の関連と、フットボール型複合体の形成条件を解明したこの結果をJournal of Biological chemistry誌に報告した。

GroEL protein binding, ATP and complementary protein GroES binding, complementary protein GroEL/ES complex cavity closure, complementary protein chamber GroEL/ES complex GroEL's reverse link has two different speed processes, and the initial process has different quality. The purpose of this study is to investigate the molecular mechanism of the protein chamber closure process in SBP fusion GFP. In the presence of SBP fusion GFP, the dissociation of GroEL and GroES is observed in a minute, and the prolongation of the rate process is observed in a minute. The quality of the product is different from that of the control system, and the process of maintaining the speed of the product is different from that of the control system. In this study, the growth of the two groups of cells was studied, and the growth of the two groups was studied. In this study, we found that there was no evidence of the existence of the complex. The structure of Groel is discussed in detail. As a result, GroEL can change the structure of the system in the presence of ATP. The structure of the GroEL/ES complex was changed to form a complex of GroEL/ES. The relationship between the growth conditions and the structural transformation of GroEL and the formation conditions of GroEL complexes are reported in the Journal of Biological Chemistry.