表題番号：2023R-024 日付：2024/04/06
研究課題コラーゲン分子進化のキャパシターとしての分子シャペロンHSP47
研究者所属（当時） 資格 氏名
（代表者） 理工学術院 先進理工学部 助教 藤井　一徳
（連携研究者） 井上陽々
研究成果概要
コラーゲンは3本のポリペプチド鎖からなる3重らせん構造をもつタンパク質である。小胞体内腔に局在する分子シャペロンHSP47は、コラーゲン前駆体であるプロコラーゲンの3重らせん部分に結合して熱的に安定化することで、その構造形成を手助けしていると考えられている。HSP47は哺乳類で必須であることが知られており、コラーゲンにおける遺伝的変異の蓄積を緩衝することで、進化的キャパシターとして機能してきた可能性がある。しかし、HSP47がコラーゲン3重らせんをどの程度安定化しているのかについて、その詳細は明らかになっていない。そこで本研究では、酵母two-hybrid法を応用することで、HSP47による3重らせん構造の安定化を解析可能なシステムの開発を目指した。同一酵母内に転写制御因子GAL4の転写活性化領域ADまたはDNA結合領域BDを融合したコラーゲン様ペプチドを共発現させた。コラーゲン様ペプチドが3重らせんを形成するとADとBDが接近することでプロモーター活性が回復してレポーター遺伝子が発現するため、栄養要求性のプレートでも酵母が生存できるようになり、3重らせん形成を検出することができる。様々なデザインのコラーゲン様ペプチドを酵母に発現させ、培養温度を変化させながら3重らせんを形成するかを観察した。これにより、HSP47に結合し、酵母の培養可能温度の範囲内で3重らせん構造が変性するコラーゲン様ペプチドの配列を決定した。今後はこの系にHSP47を追加し、HSP47により3重らせん構造がどの程度安定化されるのかを解析していく。