小胞体膜における前駆体蛋白質の透過機構の解明

阐明内质网膜前体蛋白的渗透机制

• 批准号: 07760316
• 负责人: 初沢 清隆
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07760316/
• 关键词: 小胞体; 膜透過; シグナル認識粒子; モデル前駆体蛋白質

細胞内で合成される蛋白質の多くは、リボソーム上での合成に引き続く膜透過システムを経て細胞外へ分泌、または細胞内の小器官へと仕分けられる。一般に、分泌蛋白質の膜透過は原核細胞では細胞膜系を、動物細胞では小胞体(ER)膜系をとおして行われる。近年、両者の透過機構は基本的に類似していることが明らかになってきた。今年度は、小胞体膜における前駆体蛋白質の透過機構を解明するためにシグナルペプチドの機能に焦点をしぼり以下の研究を行った。1、当研究室で大腸菌の系で利用してきたモデル前駆体蛋白質proOmpF-Lppのシグナルペプチド部分とウシプレプロラクチンの成熟体部分から成るキメラ蛋白質proOmpFPL(191アミノ酸残基)をcDNA上で構築した。proOmpFPLはin vitro膜透過実験系(イヌ膵臓ミクロソーム画分存在下にコムギ胚芽を用い蛋白質合成した)でその膜透過を確認した。2、シグナルペプチドの疎水領域を人工的にLeu残基から成るクラスター(5〜20残基)に置換したproOmpFPL(L-series)を作製し、膜透過効率を調べた。効率は疎水領域の長さに特異的で、Leu:10残基で最大となった。3、次に、これらのSRP(シグナル認識粒子)による合成阻害(translation arrst)効率を調べたところ、膜透過の場合同様Leu:10残基で阻害は最大になり、それ以上では若干効率が落ちる程度だった。以上から、小胞体膜における膜透過の際、前駆体蛋白質のシグナルペプチドの疎水領域がその効率に重要であり、さらにSRPの認識(結合)の特異性の決定にも関与することが明らかになった。

许多细胞内合成的蛋白质在核糖体上合成后，被分泌到细胞外或通过膜渗透系统分选到细胞内的细胞器中。一般来说，分泌蛋白的膜渗透通过原核细胞的细胞膜系统和动物细胞的内质网（ER）膜系统发生。近年来，人们发现两者的渗透机制基本相似。今年，为了阐明前体蛋白在内质网膜的渗透机制，我们围绕信号肽的功能进行了以下研究。 1. 嵌合蛋白proOmpFPL（191个氨基酸残基），由本实验室已用于大肠杆菌系统的模型前体蛋白proOmpF-Lpp的信号肽部分和牛催乳素前体的成熟部分组成，是在cDNA上构建的。 proOmpFPL 的膜渗透性在体外膜渗透实验系统中得到证实（在狗胰微粒体组分存在下使用小麦胚芽进行蛋白质合成）。 2. 我们创建了proOmpFPL（L系列），其中信号肽的疏水区域被人为地替换为由Leu残基组成的簇（5至20个残基），并检查了膜渗透效率。效率特定于疏水区域的长度，在 Leu:10 残基处达到最大值。 3.接下来，我们研究了这些SRP（信号识别颗粒）的合成抑制（翻译抑制）效率，发现与膜渗透的情况一样，在Leu：10残基处抑制最大，并且效率下降稍微超出了这一点。由上可知，前体蛋白的信号肽的疏水性区域对于内质网膜的膜透过效率很重要，并且还参与决定SRP识别(结合)的特异性。 。