プロテアソームの形成における小胞体膜タンパク質輸送経路の役割

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細胞はタンパク質を合成するだけではなく、分解することによって恒常性を維持している。細胞内におけるタンパク質分解の大半を担っているのがユビキチン・プロテアソームシステムである。ユビキチン化された基質タンパク質は巨大酵素複合体26Sプロテアソームによって選択的に分解される。26Sプロテアソームは分解活性を持つ20Sコア中間体と分解を制御する19S複合体が会合することによって形成される。26Sプロテアソームは33種類のサブユニットから構成されており、これらのサブユニットのどれか一つでも欠けてしまうと、形成異常が起こりプロテアソームの機能は大きく損なわれる。しかしながら、プロテアソームがどのように形成されるかについては未だに明らかになっていない。今年度の研究では26Sプロテアソームの形成の中で、最も初期段階に起こるαリングの形成機構に着目した。siRNAによるノックダウンとNative-PAGEを組み合わせることにより、α1からα７までのαサブユニットをノックダウンした際に蓄積している中間体を観察したところ、αリングは最初にα4、α5、α6、α7が会合してコア中間体が形成されそこに残りのサブユニットであるα1、α2、α3が組み込まれることによって完成することが明らかになった。また、細胞分画法によってαリングの中間体が細胞質と核のどちらに蓄積するかを調べたところ、プロテアソーム形成シャペロンであるPAC1によってαリングの中間体が細胞質中に保持されることが明らかになった。