トリパノソーマの翻訳後修飾:原虫の発育型転換および増殖におけるSUMOの役割

锥虫的翻译后修饰：SUMO 在原生动物发育转化和增殖中的作用

基本信息

批准号：
20790327
负责人：
案浦健
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

寄生原虫は、発育段階に応じて必要な分子をコントロールし、短時間で形態を変え寄生を成立させるが、その制御機構は未だ一部しか解明されていない。Trypanosoma cruzi(Tc)のタンパク質発現制御は、先行研究より転写後あるいは翻訳後の調節が重要であると考えられている。しかしながら、T. cruziの翻訳後修飾に関しては、ユビキチンを介した鞭毛タンパク質の分解が発育転換時に必須であることのみ報告されている。そこで本研究では、ユビキチンと拮抗的あるいは協調的にも作用するSUMO(Small Ubiquitin-related Modifier)に着目し、その局在性や各発育段階における動態を観察し、制御機構への関与などを明らかにする事を目的として研究を行った。今年度は、T. cruzi各発育段階におけるSUMO標的タンパク質の変化および細胞内局在性を観察し、さらにin vitro SUMO化アッセイにより標的タンパク質を同定した。抗TcSUMO抗体を作製し、SUMO結合標的タンパク質を比較したところ、異なる発育段階の原虫においてバンドパターンが変動していたことから、各発育段階で標的タンパク質が異なることが明らかとなった。また同抗体を用いた蛍光抗体法により、SUMOの細胞内局在性を観察したところ、核と鞭毛付近に強い蛍光が認められた。そこで様々な鞭毛関連タンパク質の中から、SUMO結合のためのコンセンサス配列を含む標的タンパク分子を選定し、in vitro SUMO化アッセイによりその結合性を検討した。その結果、2araParaflagellar Rod 3(PAR3)は、SUMOが複数個結合し得る分子であることが明らかとなった。今後、抗PAR3特異抗体を作製し、異なる発育段階においてSUMOとの細胞内共局在性を観察し、発育転換における役割などを検討する予定である。

寄生原生动物根据其发育阶段控制必要的分子，在短时间内改变其形态，并建立寄生，但控制机制仍仅部分了解。先前的研究表明，转录后或翻译后调控对于克氏锥虫 (Tc) 蛋白表达的调控非常重要。然而，关于克氏锥虫的翻译后修饰，仅报道泛素介导的鞭毛蛋白降解在发育转变过程中是必需的。因此，本研究主要针对与泛素既拮抗又协同作用的SUMO（Small Ubiquitin-dependent Modifier），观察其在各个发育阶段的定位和动态，阐明其参与的调控机制。目的是今年，我们观察了克氏锥虫各个发育阶段SUMO靶蛋白的变化和细胞内定位，并通过体外SUMO化实验进一步鉴定了靶蛋白。当制备抗TcSUMO抗体并比较SUMO结合靶蛋白时，不同发育阶段的原生动物中的条带模式有所不同，这表明每个发育阶段的靶蛋白是不同的。另外，当使用荧光抗体法使用相同的抗体观察SUMO的细胞内定位时，在细胞核和鞭毛附近观察到强荧光。因此，我们从各种鞭毛相关蛋白中选择了含有 SUMO 结合共有序列的靶蛋白分子，并使用体外 SUMO 化测定检查了其结合特性。结果表明，2araParaflagellar Rod 3（PAR3）是一种可以结合多个SUMO的分子。未来，我们计划生成抗PAR3特异性抗体，观察其在不同发育阶段与SUMO的细胞内共定位，并研究其在发育转变中的作用。