抄録
植物のFtsHプロテアーゼは葉緑体のチラコイド膜に局在し、異常タンパク質や代謝回転の速いタンパク質の分解を行っている。FtsHプロテアーゼが欠損した植物は、斑入りの表現型を示すことより、葉緑体の形成と維持に重要な働きをしていると考えられている。この過程を詳細に解明するためには、本酵素の基質特異性や他のタンパク質との親和性を解明する必要がある。私たちは、本酵素の発現系を構築して生化学的性質を解析することで、この問題の解明を目指している。大腸菌を宿主とした発現ベクターに本酵素を導入したところ、インクルージョンボディーが回収された。これを尿素で変性してリフォールドすることでATPase活性をもつ酵素が得られた。プロテアーゼ活性に関しては、想定できる条件のほぼ全てを検討してみたが、現段階では検出されていない。本研究では、ATPaseおよびプロテアーゼ以外の性質について解析を行った。本酵素は光化学系IIのD1タンパク質の分解を行っていることから、プロテアーゼドメインとD1タンパク質の一部が結合する時の熱力学的パラメーターをコンピューターシミュレーションにより算出した。またFtsHプロテアーゼは基質タンパク質の立体構造をエネルギー依存的にアンフォールドすることが知られていることより、本酵素のアンフォールダーゼ活性についてウシ血清アルブミンを用いて解析した。
