Elucidation of the relationship between protein synthesis system and protein degradation system

阐明蛋白质合成系统与蛋白质降解系统之间的关系

基本信息

批准号：
22K19267
负责人：
伊東孝祐
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

細胞内での異常タンパク質の蓄積は、アルツハイマー病やパーキンソン病など、様々な神経変性疾患を引き起こす。よって、これら疾患の治療法確立のためにも、異常タンパク質の産生と分解の機序解明は重要な研究課題である。この機序解明の一環として、本研究ではタンパク質合成系と分解系の間に直接的協調機構が存在するのかを調査する。本年度は、タンパク質合成系の因子であるペプチジルtRNA加水分解酵素の活性が、タンパク質分解系の因子であるタンパク質Xによってどのような影響を受けるか、in vitroで解析するために、ペプチジルtRNA加水分解酵素の基質であるアセチルアミノアシルtRNAの作製を行った。なお、アセチルアミノアシルtRNAは、アミノアシルtRNAのアミノ酸アミノ基がアセチル化されてアミド結合が形成されたものであり、ペプチジルtRNAと同様にペプチジルtRNA加水分解酵素の基質となることが明らかになっている。アセチルアミノアシルtRNAの作製は、tRNAをin vitro transcription systemで合成し、次いでアミノアシルtRNA合成酵素でtRNAに放射性アミノ酸を付加した後、無水酢酸によりアミノアシルtRNAをアセチル化する方法で行った。その結果、活性測定をするに十分な基質を得ることができた。また、実際に合成した基質を使用して活性測定を行った結果、酵素学的パラメーターであるKcatやKmを決定することもできた。今後はこの活性測定系を利用して、タンパク質Xの存在により、どのようにペプチジルtRNA加水分解酵素の活性が変化するかを詳細に調べる予定である。

细胞内异常蛋白质的积累会引起各种神经退行性疾病，包括阿尔茨海默氏病和帕金森氏病。因此，为了建立这些疾病的治疗方法，阐明异常蛋白质生产和降解的机制是一个重要的研究主题。作为该机制的一部分，这项研究研究了蛋白质合成和降解系统之间是否有直接的配位机制。在今年，我们制备了乙酰基氨基酰基tRNA（肽基TRNA水解酶的底物），以分析蛋白质X的肽基水解酶（蛋白质合成的一个因子）的活性如何受蛋白质X的影响，蛋白质X，蛋白水解降解的因子。据透露，乙酰氨基酰基tRNA是氨基酰基tRNA的氨基酸氨基氨基的乙酰化，形成酰胺键，并且是肽基TRNA水解酶的底物，类似于肽基TRNA。通过使用体外转录系统合成tRNA来产生乙酰氨基酰基tRNA，然后在氨基酰基tRNA合酶中添加放射性氨基酸，然后在乙酰基乙酰基乙酰化乙酰化乙酰化乙酰化trNA中添加乙酰化氨基酸。结果，获得了足够的底物进行活性测量。此外，使用实际合成的底物进行了活性测量，结果，可以确定酶促参数KCAT和KM。将来，我们将使用此活性测定系统详细研究肽基TRNA水解酶的活性如何由于蛋白质X的存在而变化。