核輸送担体の構造生物学

核运输载体的结构生物学

• 批准号: 02F00670
• 负责人: 米田 悦啓
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00670/
• 关键词: 核輸送担体; 構造生物学; importin-β; NLS; SREBP-2; 結晶構造解析

真核細胞では,細胞質と核が核膜により隔てられている。核と細胞質の間で行われる物質輸送は、核膜に存在する核膜孔複合体(Nuclear pore complex;NPC)を通して行われる。NPCは50-100種類もの蛋白質からなり,イオンや低分子量の蛋白質(分子量20-40kDa以下)を自由拡散で通過させる。しかし,これよりも大きな分子はNPCを自由に通過できない。そこで分子量の大きなものは、その分子内にシグナル配列をもち、NPCの通過が許可される仕組みがある。シグナル配列には、細胞質から核へ移行するために必要な"核移行シグナル"と核から細胞質へと移行するために必要な"核外移行シグナル"がある。"核移行シグナル"(Nuclear Localization Signal;NLS)を持つ蛋白質は、NLSがアダプタ分子importin-αにより認識され、その後さらに核輸送担体のimportin-βがimportin-αと結合し,三者の複合体としてNPCへターゲットするものと、NLSがimportin-βに直接に認識され二者の複合体でNPCを通過するものなど二通りがある。今回importin-βとSREBP-2(Sterol regulatory element binding Protein-2)の結晶構造解析に成功した。この構造は転写因子でCholesterol生合成に関係ある蛋白質であるSREBP-2がimportin-βに2量体として結合され複合体を作るため、今まで知られているimportin-βの3次元構造とはかなり異なった構造を取っている。また、その結合様式に関しても今までimportin-βとの複合体を形成する蛋白質の共通点である塩基性残基たけでなく、疎水性の残基も複合体の形成に深く関わってるということも分かった。今回の構造解析によりSREBP-2が核に移行するためのNLSを確定することができた。この結晶構造解析の成果はすでに論文に報告している。

在细胞核细胞中，细胞和核被核膜分离。核和细胞质之间的材料运输是通过NPC（NPC）进行的。 NPC由50-100种蛋白质组成，离子和低分子量蛋白（分子量为20-40 kDa或更少）通过游离扩散传递。但是，较大的分子不能自由地通过NPC。因此，较大的分子量在分子分子中具有信号序列，并且允许NPC的传递。信号序列包括从细胞质转移到核武器所需的“核过渡信号”，以及从核迁移到细胞质所需的“核过渡信号”。具有“核过渡信号”（核定位信号； NL）的蛋白质被衔接分子Importin-α识别，然后核转运载体ImportiN-β与Importin-α结合。 NPC以及NLS的NLS直接通过Importin-β识别，并通过两个复合物通过NPC。这次，成功分析了Importin-β和SREBP-2（固醇调节元件结合蛋白2）的晶体结构分析。该结构是迄今为止已知的进口素β的三维结构，因为转录因子是一种与胆固醇有关的蛋白质，是SREBP-2的两种量化，并产生了一个相当不同的结构。 。此外，关于结合样式，它可能不是形成与Importin-β的复合物的蛋白质的共同点，但我也认识到疏水性残基。通过这种结构分析，SREBP-2对核的NLS得到了证实。该晶体结构分析的结果已经报告给论文。

项目成果

Soo Jae Lee: "Crystallization and preliminary crystallographic analysis of the importin-β -SREBP-2 complex"Acta Crystallographica. D59. 1866-1868 (2003)

Soo Jae Lee：“输入蛋白-β-SREBP-2 复合物的结晶和初步晶体学分析”Acta Crystallographa 1866-1868 (2003)。