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タンパク質の膜挿入・膜透過経路の再構成による糖脂質ＭＰＩａｓｅの作用機構の解明

通过蛋白质膜插入和膜渗透途径重建阐明糖脂MPIase的作用机制

基本信息

批准号：
18J21847
负责人：
西川華子
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21847/
关键词：
TAT膜透過反応 MPIase 膜タンパク質精製タンパク質膜透過機構の再構成系構築膜ターゲティング機構糖脂質反転膜小胞プロトン駆動力形成膜透過機構の再構成系構築スフェロプラスト細胞膜へのターゲティング

项目摘要

R2年度では、2年目で確立したTat因子およびMPIaseの精製法、プロトン駆動力の形成条件により、各因子の精製と再構成系の構築を行った。プロテオリポソーム存在下でTAT基質SufIをRIラベル合成し、プロテオリポソームに対する膜透過を観察したところ、TatABC/MPIase全てを含むプロテオリポソーム存在下でのみSufIの膜透過が観察された。またMPIase量を増加させたところ、SufIの膜透過活性はさらに上昇した。これらの結果は、報告されていた必須因子TatABCおよびプロトン駆動力だけではなく、糖脂質MPIaseもTAT膜透過反応に必須であることを強く示したものである。精製因子のみによるTAT膜透過反応の再構成系において活性が確認されたのは、本研究が世界で初めてである。またTAT膜透過反応においてMPIaseは基質の膜へのターゲティングに関与しているというデータも得られた。基質のシグナル配列を認識すると従来報告されてきたTatCを欠損させた株を用い、細胞質に蓄積するであろう前駆体SufIの精製を試みたが、TatC欠損株でもSufIは細胞質膜上に局在していた。一方MPIase枯渇株では、前駆体SufIは細胞質膜上には局在せず、細胞質に蓄積していた。この結果は、TatCではなくMPIaseが基質の膜ターゲティングに関与していることを示唆している。さらに、膜透過が阻害されるシグナル配列の変異体であるSufI (KK) でもMPIaseが存在する内膜への局在が観察された。一連の結果から、MPIaseは細胞質膜上でTAT基質前駆体を受容するが、そのシグナル配列が機能的であるかどうかを識別することはできず、MPIaseによって膜挿入された基質シグナル配列のRR残基をTatCが認識することでTAT膜透過反応がスタートするという新たな膜透過モデルを提唱できる。

The purification method of Tat factor and MPIase, the formation conditions of the power, the purification of each factor and the construction of the reconstruction system were established in R2 and R2. In the presence of Tat matrix RI, Tat matrix RI, Tat matrix RI. The amount of MPIase increased, and the membrane permeability of SufI increased. The results of this study are as follows: 1. The necessary factors for the transmission of TAT by glycolipid MPIase are as follows Refined factors in the TAT membrane through the reverse transformation of the system to confirm the activity of this study is the beginning of the world. The membrane of the TAT is transparent. The results showed that there was no significant difference between the two groups. MPIase is accumulated in the cytoplasm of the cell membrane. The results are as follows: 1. In addition, the membrane permeability is blocked by the presence of MPIase in the membrane. As a result, MPIase can recognize TAT matrix precursor on cell plasma membrane, and can recognize TAT matrix RR residues on cell plasma membrane.