細胞膜を越えるたんぱく質輸送の新たな機構を解明

発表者

奈良先端科学技術大学院大学
東京大学
科学技術振興機構

概要

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)」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（学長：小笠原直毅）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(2.7Å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した。

詳細については奈良先端科学技術大学院大学のホームページをご覧ください。