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2015年11月16日 (月)

細胞膜を越えるたんぱく質輸送の新たな機構を解明~通り道を塞ぐキャップを開閉して制御 細胞内における基本的な生命現象の理解へ~

平成27年11月13日
奈良先端科学技術大学院大学
東京大学 大学院理学系研究科
科学技術振興機構(JST)
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○生物に必須の「たんぱく質膜透過
 チャネル」の構造を、これまでで
 最も高い解像度で解析。
 
○たんぱく質膜透過チャネルには機能的に
 開閉する「キャップ」があるという
 新しいモデルを提唱。
 
○細胞膜を越えたたんぱく質の輸送を
 理解する基礎研究の発展に貢献。
 
 
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 すべての生物において基本的な生命の
営みの一つに「細胞質で合成された
たんぱく質が細胞膜を越えて異なる場所へ
移動する」という現象があります。
 
 これはたんぱく質が実際に働く場所へ
と輸送されるために必要な機能です。
 
 そのたんぱく質の通り道として、
生体膜には「たんぱく質膜透過チャネル
(Secトランスロコン注1))」と
よばれる装置が存在します。
 
 これまでにいくつかの
Secトランスロコンが構造解析され、
様々なたんぱく質の膜透過モデルが
提唱されているものの、詳細に議論する
には情報が不足しており、より高い
分解能注2)でのSecトランスロコン
の解析が待たれていました。
 
 奈良先端科学技術大学院大学
バイオサイエンス研究科 塚崎 智也
准教授、田中 良樹 助教、菅野 泰功
博士課程大学院生、東京大学 大学院
理学系研究科 濡木 理 教授を
中心とした研究グループは、たんぱく質が
生体膜を透過するための通り道となる
膜たんぱく質複合体SecYEG
(細菌型Secトランスロコン)の
高い解像度(2.7A分解能)の
構造解析を世界で初めて達成しました。
 
 この構造情報に基づき研究を進めた
結果、たんぱく質が透過していない状態
(閉状態)のチャネル(透過孔)は、
複合体を形成する膜たんぱく質
(SecG)の一部によって
「キャップ(蓋)」がされており、
たんぱく質が透過する時(膜透過状態)
に、その蓋が外れるという機構が
存在することを初めて明らかにしました。
 
 この高分解能構造は、たんぱく質の
膜透過という基本的な生命現象の
解明において最も信頼できる
Secトランスロコンの構造基盤と
なります。
 
 この成果は、米国東部時間の
平成27年11月12日(木)付の
Cell Reports誌
(Cell Press社)の
オンライン版に掲載されます。
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 研究少しずつ進んでいます。
 
 ある意味、こんな基本的な構造も
分からなかった訳で、まだまだ科学も
分子レベルでは未開に近い。
 
>今回の報告は、細胞がどのように
>かたち造られるのかの本質的な
>しくみにせまるもので、生命活動に
>必須であるたんぱく質輸送の基礎研究
>の発展に大きく貢献するものです。
 とのこと。
 
 今後の研究の発展に期待しましょう。
 
 同類の研究投稿です。
2015年10月 2日

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