小胞体膜トランスロコンにおけるタンパク質膜透過の動態

内质网膜易位蛋白膜渗透动力学

• 批准号: 11J06629
• 负责人: 藤田 英伸
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06629/
• 关键词: 小胞体膜トランスロコン; 膜たんぱく質; ポリペプチド鎖; 正電荷アミノ酸; ブラウニアンモーション; 糖鎖付加; リボソーム; ラチェット; 膜タンパク質

細胞には各種オルガネラ膜が存在し,それぞれ特定のタンパク質が局在化して,オルガネラ固有の機能を発揮している。小胞体は真核細胞内の分泌系オルガネラに存在するタンパク質の合成,膜透過および膜組み込みを担っている。これらの多彩な機能は,小胞体のトランスロコンとよばれるタンパク質膜透過装置によって実現されている。またこのトランスロコンを介した膜蛋白質の構造形成に正荷電アミノ酸残基が寄与することが報告されてきた。私はこれまでに正電荷が膜透過抑制作用を持つことを発見してきた。さらにこの作用は内腔側の糖鎖付加によって抑制され,正電荷部分も膜透過することを見出した。現在のところ,正電荷による透過抑制,ポリペプチド鎖の正逆両方向へのゆらぎ,及び糖鎖による方向性付与のバランスによって,ポリペプチド鎖の動きが決まると考えている。24年度はこれまでの研究成果をもとに,真核細胞小胞体膜におけるタンパク質膜透過機構について,正電荷の作用と順逆両方向への駆動機構に絞ってさらに展開した。真核細胞小胞体での膜透過は合成と共役したかたちで起こる。すなわち,合成によるポリペプチド鎖の伸長が駆動力となると考えられてきた。しかし,正電荷による膜透過抑制の研究において,合成完了後に起こる正逆両方向へのポリペプチド鎖の動きが見られ,そのトランスロコンを介した動きは様々な駆動様式が関わる事が示唆された。そこで正電荷の抵抗を克服して膜透過するモデルを構築し,それに基づいて系統的モデルタンパク質のふるまいを解析した。それにより膜透過が完了し内腔に存在する上流配列によって膜透過挙動が異なることを明らかにした。その順方向への駆動には二価イオンを必要とする細胞質側因子の存在も示唆された。さらに正電荷によりポリペプチド鎖が逆方向へも動きうることが確認できた。これは真核細胞小胞体の膜透過において新たな概念を提唱するものである。以上の内容は論文投稿直前の状態である.

The cell has a variety of biological membranes, including specific characteristics, and the inherent functions of the cell. The microsome plays an important role in eukaryotic endocrine system development, membrane permeability and membrane composition. The color of the cell is different from the color of the membrane. The structure of membrane protein is formed by positively charged acid residues. The positive charge of the membrane is inhibited by the negative charge. The effect of this is to suppress the sugar lock on the inner cavity side, and the positive charge is partially transmitted through the membrane. Now, the positive charge is transmitted through the suppression, the positive and negative directions of the differential lock are transmitted, and the directivity of the differential lock is transmitted to the differential lock. In 2004, the results of this research were summarized as follows: the membrane transmission mechanism of eukaryotic small cell membrane, the action of positive charge and the mechanism of positive and negative charge were developed. Eukaryotic microcellular membrane penetration and synthesis The power of the engine is not limited to the speed of rotation. In the study of the inhibition of membrane transmission by positive charge, the reaction of positive and negative charge is observed after synthesis, and the reaction of positive and negative charge is observed. The resistance to positive charge is overcome by the structure of the film, and the structure of the film is analyzed by the quality of the film. The membrane transmission is complete and the inner cavity is arranged upstream. The presence of cytoplasmic side factors in both directions is essential. The positive charge is reversed. The concept of membrane permeability of eukaryotic cells is proposed. The above content is not the status of paper submission.

项目成果

Effect of positive charges on the movement of polypeptide chain through the ER translocon

正电荷对通过内质网易位子的多肽链运动的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Hideaki E. Kato;Mizuki Takemoto;Michio Koyama;Jumpei Ito;Shigehiko Hayashi;Andres D. Maturana;Karl Deisseroth;Ryuichiro Ishitani and Osamu Nureki;藤田英伸
• 通讯作者: 藤田英伸

Pleiotropic effects of membrane cholesterol upon translocation of protein across the endoplasmic reticulum membranes

膜胆固醇对蛋白质跨内质网膜易位的多效性作用

• DOI: 10.1021/bi2018915
• 发表时间: 2012
• 期刊: Biochemistry.
• 作者: Yamamoto H;Fuiita H;Kida Y ; Sakaguchi M.
• 通讯作者: Kida Y ; Sakaguchi M.

小胞体トランスロコンを介した膜タンパク質構造形成への正電荷アミノ酸の寄与

带正电荷的氨基酸通过内质网易位对膜蛋白结构形成的贡献

• 发表时间: 2011
• 作者: 古林真衣子;梅野太輔;藤田英伸
• 通讯作者: 藤田英伸

小胞体膜トランスロコンにおいて正電荷アミノ酸により引き起こされるポリペプチド鎖の逆方向への動き

内质网膜易位子中带正电荷的氨基酸诱导的多肽链的反向运动

• 发表时间: 2012
• 作者: 藤田英伸;木田祐一郎;阪口雅郎
• 通讯作者: 阪口雅郎

Positive charges in translocating polypeptide chain regulate the movement through translocon

易位多肽链中的正电荷通过易位子调节运动

• 发表时间: 2011
• 作者: Furubayashi M;Umeno D;藤田英伸
• 通讯作者: 藤田英伸