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シャペロニン変異体およびこれをコードするDNA コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110002265
掲載日 2011年4月11日
出願番号 特願2008-294487
公開番号 特開2010-119322
登録番号 特許第5540367号
出願日 平成20年11月18日(2008.11.18)
公開日 平成22年6月3日(2010.6.3)
登録日 平成26年5月16日(2014.5.16)
発明者
  • 小池 あゆみ
  • 田口 英樹
出願人
  • 学校法人幾徳学園
発明の名称 シャペロニン変異体およびこれをコードするDNA コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】ATPの加水分解活性が低下し、シャペロニン複合体の保持時間が延長されるシャペロニン変異体および該シャペロニン変異体をコードするDNAを提供する。
【解決手段】シャペロニン変異体を、特定のアミノ酸配列からなるGroELサブユニット変異体、または、特定のアミノ酸配列中、52番および398番のアラニン以外の1もしくは2以上のアミノ酸が置換、欠失、もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、分子シャペロン活性を有するGroELサブユニット変異体を含んで構成する。また、特定の塩基配列からなるDNA、または、特定の塩基配列を含むDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ分子シャペロン活性を有するタンパク質をコードするDNA。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



シャペロニンは、基質タンパク質の正しいフォールディングを介助するいわゆる分子シャペロンの1種である。シャペロニンファミリーは、分子量50~60kDaのタンパク質であり、リング状の複合体構造をとり、ATP依存的に基質タンパク質のフォールディングを介助するという共通の特徴を有している。シャペロニンの中でも、GroELは大腸菌が有するシャペロニンであり、ATPとGroES依存的にタンパク質のフォールディングを介助することが明らかにされている。

シャペロニンGroELは、GroELサブユニットの7量体が1つのリングを構成し、このリングがさらに背中合わせに2つ重なった状態の合計で14量体の構造をしている。また、ひとつのGroELサブユニットはATP結合部位を含む赤道ドメインと、基質タンパク質とGroESの結合部位を含む頂点ドメインと、その両ドメインをつなぐ中間ドメインとから構成されている。





基質タンパク質のフォールディングにおいては、まずシャペロニンGroELサブユニットで構成されたリングの「入り口」に基質タンパク質が結合し、リングを構成するシャペロニンGroELサブユニットに7つのATPがそれぞれ結合すると、シャペロニンGroELの構造変化が起こって補因子であるGroESがGroELに結合可能となる。次いで、GroESがGroELに結合すると、基質タンパク質がリングの空洞内に落とし込まれ、シャペロニン複合体を形成する。シャペロニン複合体ではリングの空洞内で落とし込まれた基質タンパク質のフォールディングが進行する。次いでリング内のATPが加水分解されるとGroESが解離し、それと同時にリング内のフォールディングされた基質タンパク質も解離する。すなわち、ATPの加水分解の時間がシャペロニンGroELの反応サイクルのタイマーになっている。

ATPの加水分解の時間は、野生型GroELでは約8秒である。一方、野生型GroELのアミノ酸配列のうち、398番のアスパラギン酸がアラニンに置換されたGroEL変異体(以下、「GroEL(D398A)」ということがある)では、ATPの加水分解活性が野生型の2%以下となり複合体の半減期が30分以上となることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。

【非特許文献1】

ell、Vol.97、p325~338、1999.

産業上の利用分野



本発明は、シャペロニン変異体およびこれをコードするDNAに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
配列番号1のアミノ酸配列からなるGroELサブユニット変異体、または、
配列番号1のアミノ酸配列中、52番および398番のアラニン以外の1もしくは2以上のアミノ酸が置換、欠失、もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、分子シャペロン活性を有するGroELサブユニット変異体。

【請求項2】
請求項1に記載のGroELサブユニット変異体を少なくとも1つ含むシャペロニン変異体。

【請求項3】
請求項1に記載のGroELサブユニット変異体をコードする塩基配列からなるDNA。

【請求項4】
配列番号2の塩基配列からなるDNA、または、
配列番号2の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ分子シャペロン活性を有するタンパク質をコードするDNAである請求項3に記載のDNA。

【請求項5】
請求項3または請求項4に記載のDNAを含む組換えベクター。

【請求項6】
請求項5に記載の組換えベクターで形質転換された形質転換体。

【請求項7】
請求項2に記載のシャペロニン変異体および被内包物を接触させて、前記シャペロニン変異体内に前記被内包物を内包すること、を含むシャペロニン複合体の製造方法。

【請求項8】
請求項2に記載のシャペロニン変異体と目的タンパク質とを接触させて、前記シャペロニン変異体内に前記目的タンパク質を内包することと、前記目的タンパク質の構造を解析することと、を含む目的タンパク質の構造解析方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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