JP5891561B2 - Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them - Google Patents

Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them Download PDF

Info

Publication number
JP5891561B2
JP5891561B2 JP2011125684A JP2011125684A JP5891561B2 JP 5891561 B2 JP5891561 B2 JP 5891561B2 JP 2011125684 A JP2011125684 A JP 2011125684A JP 2011125684 A JP2011125684 A JP 2011125684A JP 5891561 B2 JP5891561 B2 JP 5891561B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protein
mitochondrial
seq
amino acid
proteins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011125684A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011207903A (en
Inventor
遠藤 仁司
仁司 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jichi Medical University
Original Assignee
Jichi Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jichi Medical University filed Critical Jichi Medical University
Priority to JP2011125684A priority Critical patent/JP5891561B2/en
Publication of JP2011207903A publication Critical patent/JP2011207903A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5891561B2 publication Critical patent/JP5891561B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

本発明は、ミトコンドリアの形態を制御又は調節する機能を有するタンパク質、及び当該タンパク質をコードする遺伝子に関する。また、本発明は、ミトコンドリアに存在するタンパク質、好ましくはミトコンドリア膜タンパク質を網羅的に精製し、単離することからなるミトコンドリアの形態を制御又は調節する機能を有する新規なタンパク質、及び当該タンパク質をコードする遺伝子に関する。さらに、本発明は、ミトコンドリアの形態を制御又は調節する機能を有するタンパク質が欠損又は過剰に存在して、ミトコンドリアの形態が異常になっている細胞を用いて、ミトコンドリアの形態を正常化させる活性を有する物質をスクリーニングする方法に関する。   The present invention relates to a protein having a function of controlling or regulating mitochondrial morphology, and a gene encoding the protein. The present invention also provides a novel protein having a function of controlling or regulating the form of mitochondria, which comprises exhaustively purifying and isolating a protein present in mitochondria, preferably a mitochondrial membrane protein, and encodes the protein. Related to the gene. Furthermore, the present invention provides an activity to normalize the mitochondrial morphology using cells in which a protein having a function of controlling or regulating the mitochondrial morphology is deficient or excessive and the mitochondrial morphology is abnormal. The present invention relates to a method for screening a substance having the same.

ミトコンドリアは真核生物の細胞内小器官で、好気性原核細胞が原始の真核細胞に細胞内共生したものと考えられている。ミトコンドリアは、細胞核とは別に独自のDNAを持ち、これはミトコンドリアDNA(mtDNA)と呼ばれている。mtDNAは動物では16〜18kbと比較的一定しているが、原生動物では6〜77kbと極めて多様である。これまでに、700種近く生物のmtDNAの全塩基配列が解析されてきており、全てのmtDNAに共通している遺伝子は、2つのrRNAと電子伝達系に関与している2つの遺伝子(cob、及びcox1)であることが知られている。ヒトなどの哺乳動物のmtDNAは、約16.5kbの環状2本鎖DNAであり、1細胞当たり数百〜数千コピー存在している。mtDNAは、核DNAとは異なり、ほぼ隙間なく遺伝子がコードされており、ヒトでは13種類のタンパク質、2つのrRNA、及び22種のtRNAがコードされている。
ミトコンドリアは、哺乳動物では約1500種のタンパク質によって構成されているといわれている。そのうちの13種のタンパク質だけがmtDNAにより産生されていることになるから、残りの約99%のタンパク質は細胞核のDNAにコードされていることになる。細胞質で合成されたタンパク質は、N末端に存在するミトコンドリア指向配列(MTS)によりミトコンドリアに選別輸送される。このようなシグナル配列によりミトコンドリアのタンパク質を補足する方法も開発されている(特許文献1及び2参照)。
Mitochondria are eukaryotic organelles, and it is thought that aerobic prokaryotic cells are symbiotic with primitive eukaryotic cells. Mitochondria have its own DNA separate from the cell nucleus, which is called mitochondrial DNA (mtDNA). While mtDNA is relatively constant at 16-18 kb in animals, it is extremely diverse at 6-77 kb in protozoa. So far, the entire base sequence of mtDNA of nearly 700 species has been analyzed, and the genes common to all mtDNAs are two rRNAs and two genes involved in the electron transport system (cob, And cox1). Mammalian mtDNA such as human is a circular double-stranded DNA of about 16.5 kb, and several hundred to several thousand copies are present per cell. Unlike nuclear DNA, mtDNA encodes genes with almost no gap, and humans encode 13 types of proteins, 2 rRNAs, and 22 types of tRNAs.
Mitochondria are said to be composed of about 1500 proteins in mammals. Since only 13 of these proteins are produced by mtDNA, the remaining approximately 99% of the protein is encoded by the DNA of the cell nucleus. Proteins synthesized in the cytoplasm are selectively transported to the mitochondria by the mitochondrial directing sequence (MTS) present at the N-terminus. A method of supplementing mitochondrial proteins with such a signal sequence has also been developed (see Patent Documents 1 and 2).

ミトコンドリアは、生命活動に必要なATPの大部分を産生する。また、アポトーシスの誘導および活性酸素の発生などの重要な機能を有する。これらの機能は、ミトコンドリア内膜上に存在する電子伝達系の働きによる。ミトコンドリア膜は、外膜と内膜の二つの膜から構成されるが、内膜はクリステという指状構造を有する。このクリステの形態はミトコンドリアのエネルギー状態によって異なり、休止状態に比較すると高エネルギー状態では膜間腔が広がりクリステの構造が密になることが知られており、ミトコンドリアの膜形態が電子伝達系の機能調節に密接に連関していると考えられる。これまで真核生物のミトコンドリアの形態が細胞の分化や病的状態により動的に変化することが観察されており、特に肝疾患や先天性筋ジストロフィー症、胃癌や骨髄腫、またミトコンドリアDNA異常に基づく拡張型心筋症などの病的状態で、ミトコンドリアの形態や分布が著しく変化し、巨大ミトコンドリアや環状または車軸状のミトコンドリア、環状や同心円状のクリステ構造を持つミトコンドリアなどを呈することが知られている(非特許文献1及び2参照)。このように、細胞機能とミトコンドリア形態が密接な連関を有することが考えられ、ミトコンドリアのDNA変異と関連性がない疾患でもミトコンドリアの形態異常が報告されている(非特許文献3、4及び5参照)。また、脳筋症(非特許文献6参照)や、アルツハイマー病やパーキンソン病(特許文献3及び4、並びに非特許文献7及び8参照)もミトコンドリアの異常と関連性がることや、さらにII型糖尿病は、少なくとも3243A−Gの変異を有するミトコンドリアtRNAで生じること(非特許文献9参照)も報告されてきている。そして、このようなミトコンドリア性の各種の疾患を処置するための医薬組成物についても開発されてきている(特許文献5及び6参照)。   Mitochondria produce most of the ATP necessary for life activity. It also has important functions such as induction of apoptosis and generation of active oxygen. These functions depend on the action of the electron transport system existing on the inner mitochondrial membrane. The mitochondrial membrane is composed of two membranes, an outer membrane and an inner membrane, and the inner membrane has a finger-like structure called christe. The form of this crystal depends on the mitochondrial energy state. Compared to the resting state, it is known that the intermembrane space expands and the structure of the crystal is dense in the high energy state, and the mitochondrial membrane form is the function of the electron transport system. It seems to be closely related to regulation. So far, it has been observed that the morphology of eukaryotic mitochondria changes dynamically with cell differentiation and pathological state, especially based on liver disease, congenital muscular dystrophy, gastric cancer and myeloma, and mitochondrial DNA abnormalities It is known that mitochondrial morphology and distribution changes significantly in pathological conditions such as dilated cardiomyopathy, and presents mitochondria, circular or axle-like mitochondria, mitochondria with circular or concentric criste structure, etc. (See Non-Patent Documents 1 and 2). Thus, it is considered that cell functions and mitochondrial morphology are closely related, and mitochondrial morphology abnormalities have been reported even in diseases not related to mitochondrial DNA mutation (see Non-Patent Documents 3, 4 and 5). ). In addition, encephalomyopathy (see Non-Patent Document 6), Alzheimer's disease and Parkinson's disease (see Patent Documents 3 and 4, and Non-Patent Documents 7 and 8) are also associated with mitochondrial abnormalities, and type II It has also been reported that diabetes occurs in mitochondrial tRNA having at least a 3243A-G mutation (see Non-Patent Document 9). And the pharmaceutical composition for treating such various mitochondrial diseases has also been developed (refer patent documents 5 and 6).

一方、高齢化社会における生活習慣病や老化関連疾患の占める重要度は大きい。ミトコンドリアの機能は生活習慣病や老化、各種神経疾患と密接に関係があることが知られている。例えば、ミトコンドリアはATPを産生し大量の酸素を消費するが、ミトコンドリアが消費する酸素の0.4〜4%はATP産生に関連せず、活性酸素となることが知られている。ミトコンドリアで産生されたこの活性酸素が、細胞に障害を与え、細胞数を減少させ、細胞の機能低下や、個体の老化を促進すると考えられている。
また、癌や栄養障害などにおいては、ミトコンドリア形態の異常も報告されている。本発明によって明らかにされたタンパク質群をコードする遺伝子断片や、タンパク質を認識する抗体などを用いることにより、将来的には疾患の診断マーカーなどへの応用も期待される。また、これらのタンパク質は治療標的としても考えることができ、これらのタンパク質派生体は治療薬などへの応用も考えられる。
On the other hand, lifestyle-related diseases and aging-related diseases in an aging society are important. It is known that the function of mitochondria is closely related to lifestyle-related diseases, aging, and various neurological diseases. For example, it is known that mitochondria produce ATP and consume a large amount of oxygen, but 0.4 to 4% of oxygen consumed by mitochondria is not related to ATP production and becomes active oxygen. It is thought that this reactive oxygen produced in mitochondria damages cells, reduces the number of cells, and promotes the deterioration of cell functions and aging of individuals.
In addition, abnormalities in mitochondrial morphology have been reported in cancer and nutritional disorders. By using a gene fragment encoding a protein group revealed by the present invention, an antibody recognizing a protein, etc., it is expected to be applied to a disease diagnosis marker in the future. These proteins can also be considered as therapeutic targets, and these protein derivatives can also be applied to therapeutic drugs.

したがって、ミトコンドリアの機能を正常に保ち、当該機能をうまく制御することが、老化の防止だけでなく、個体の恒常性を維持して上で極めて重要となってくる。
しかしながら、ミトコンドリアには約1500種のタンパク質が存在すると言われているが、どのような種類のタンパク質が存在し、それらのタンパク質がどのような機能を有し、どのような関連性を有しているのかと言うことは未だに解明されていない。また、ミトコンドリア膜の形態を調節する詳しい分子メカニズムや、ミトコンドリアの膜形態と機能の連関性に関しては未だ明らかにされていない。
ミトコンドリアが有する各種の機能を解明するために、近年において多くの検討がなされてきている。例えば、ミトコンドリア膜のイオン透過性に関するもの(特許文献7参照)、カスパーゼの活性化に関するもの(特許文献8参照)、タンパク質のミトコンドリアへの細胞内移動に関するもの(特許文献9参照)、ミトコンドリアDNAを用いた遺伝子検出方法に関するもの(特許文献10参照)などが報告されてきている。
Therefore, maintaining mitochondrial functions normally and controlling them well is not only important for preventing aging but also maintaining individual homeostasis.
However, it is said that there are about 1500 kinds of proteins in mitochondria, but what kind of proteins exist, what functions these proteins have, and what relationships they have. It has not been clarified yet. In addition, the detailed molecular mechanism that regulates the mitochondrial membrane morphology and the link between mitochondrial membrane morphology and function have not yet been clarified.
Many studies have been made in recent years in order to elucidate various functions of mitochondria. For example, those related to ion permeability of mitochondrial membrane (see Patent Document 7), those related to caspase activation (see Patent Document 8), those related to intracellular movement of proteins into mitochondria (see Patent Document 9), mitochondrial DNA A method related to the gene detection method used (see Patent Document 10) has been reported.

特開2001−224389号JP 2001-224389 A 特開平10−146200号JP 10-146200 A 特開2005−82523号JP 2005-82523 A 特開2005−151810号JP-A-2005-151810 特開2002−523434号JP 2002-523434 A 特開2004−538326号JP 2004-538326 A 特開2004−189730号JP 2004-189730 A 特開2004−67531号JP 2004-67531 A 特開2004−41067号JP 2004-41067 A 特開2003−116576号JP 2003-116576 A

Arbustini E, Diegoli M, et al., Am J Pathol. 1998 Nov;153(5):1501-10.Arbustini E, Diegoli M, et al., Am J Pathol. 1998 Nov; 153 (5): 1501-10. Nishino I, Kobayashi O, et al., Muscle Nerve. 1998 Jan;21(1):40-7.Nishino I, Kobayashi O, et al., Muscle Nerve. 1998 Jan; 21 (1): 40-7. Ann. NY Acad. Sci., 488, 65-81, 1986Ann. NY Acad. Sci., 488, 65-81, 1986 Acta haemat. 68, 241-249, 1982.Acta haemat. 68, 241-249, 1982. Scand. J. Gastroenterol. 33, 975-981, 1998.Scand. J. Gastroenterol. 33, 975-981, 1998. Goto, Y.; Nonaka, I.; et al., Nature 348: 651-653, 1990.Goto, Y .; Nonaka, I .; et al., Nature 348: 651-653, 1990. Lustbader,J.W., Cirilli,M., et al., Science 304 (5669), 448-452 (2004)Lustbader, J.W., Cirilli, M., Et al., Science 304 (5669), 448-452 (2004) Shoffner, J. M., et al., Genomics 17: 171-184, 1993.Shoffner, J. M., et al., Genomics 17: 171-184, 1993. Ouweland, J. M. W.; Lemkes, H. H. P. J.; et al., Nature Genet. 1: 368-371,1992.Ouweland, J. M. W .; Lemkes, H. H. P. J .; et al., Nature Genet. 1: 368-371, 1992.

このように個体の恒常性を維持して上でミトコンドリアの機能は極めて重要であり、ミトコンドリアの有する多種多様な機能を個別に解析する必要もあるが、ミトコンドリアの機能を担っているタンパク質を網羅的に同定・解析し、ミトコンドリア膜の形態を調節しかつミトコンドリアの機能を調節するタンパク質群の機能や相互の関連性を解明することが望まれている。
本発明は、ミトコンドリアの機能を担っているタンパク質を網羅的に同定・解析し、ミトコンドリア膜の形態を調節しかつミトコンドリアの機能を調節するタンパク質群の機能や相互の関連性を解明するための方法を提供し、また本発明の方法によって同定・解析された新規なタンパク質及びその用途を提供し、さらにミトコンドリアの機能を調整する方法を提供するものである。
In this way, the function of mitochondria is extremely important in maintaining the homeostasis of an individual, and it is necessary to individually analyze a wide variety of functions of mitochondria, but comprehensively cover the proteins responsible for the function of mitochondria Therefore, it is desired to elucidate the functions and mutual relationships of proteins that regulate and analyze mitochondrial membrane morphology and regulate mitochondrial function.
The present invention comprehensively identifies and analyzes proteins responsible for mitochondrial functions, and elucidates the functions of proteins and their relevance that regulate mitochondrial membrane morphology and regulate mitochondrial functions. The present invention also provides a novel protein identified and analyzed by the method of the present invention and its use, and further provides a method for regulating mitochondrial function.

本発明者は、ミトコンドリアを簡便にかつ効率的に単離精製する方法を検討し、次いで、得られたミトコンドリア画分から、ミトコンドリアの膜画分とマトリックス画分を分離する方法を検討し、さらに得られた膜画分におけるタンパク質を、膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群と、膜に緩く結合するタンパク質群の二つのタンパク質群に分離する方法を検討した。この結果、本発明者は、大量培養したヒト培養細胞から、細胞破砕後、遠心分離法にて粗なミトコンドリア画分を分離し、この画分を比重密度勾配遠心法にて精製することにより、高純度のミトコンドリア画分を得ることができることを見出した。そして、この精製されたミトコンドリア画分を超音波破砕した後、遠心法にて膜画分とマトリックス画分に分離し、得られた膜画分をアルカリ液にて洗浄することにより、膜に緩く結合するタンパク質群の二つのタンパク質群を分離し、残された膜画分から、膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群を得ることができることを見出した。
そして、本発明者は、このミトコンドリアの膜に強固に結合するタンパク質群を可溶化し、二次元電気泳動法により、これらのタンパク質を網羅的に解析することができることを見出した。さらに、得られたタンパク質のスポットを分離し、これらのスポットを切り抜き、ゲル内消化後ペプチドを抽出し、質量分析法およびデータベース検索にてこれらのタンパク質を同定することに成功した。
The present inventor studied a method for easily and efficiently isolating and purifying mitochondria, and then examining a method for separating a mitochondrial membrane fraction and a matrix fraction from the obtained mitochondrial fraction. A method for separating proteins in the membrane fraction into two protein groups, a protein group having a property of binding tightly to a membrane such as having a transmembrane domain, and a protein group loosely binding to the membrane was examined. As a result, the present inventor separated the crude mitochondrial fraction by centrifugation after cell disruption from human cultured cells cultured in large quantities, and purified this fraction by specific gravity density gradient centrifugation. It was found that a highly pure mitochondrial fraction can be obtained. Then, this purified mitochondrial fraction is sonicated and separated into a membrane fraction and a matrix fraction by centrifugation, and the obtained membrane fraction is washed with an alkaline solution to loosen the membrane. Two protein groups of the protein group to be bound were separated, and it was found that a protein group having a property of firmly binding to a membrane such as having a transmembrane domain can be obtained from the remaining membrane fraction.
Then, the present inventor has found that the protein group that strongly binds to the mitochondrial membrane can be solubilized, and these proteins can be comprehensively analyzed by two-dimensional electrophoresis. Furthermore, the obtained protein spots were separated, these spots were cut out, peptides were extracted after in-gel digestion, and these proteins were successfully identified by mass spectrometry and database search.

即ち、本発明は、配列表の配列番号1〜15のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質に関する。より詳細には、本発明は、配列表の配列番号1〜12のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質に関する。
また、本発明は、配列表の配列番号1〜22のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質の群から選ばれる1種又は2種以上のタンパク質が欠損若しくは過剰発現した細胞、又はこれらのタンパク質が添加された細胞であって、ミトコンドリアの形態に異常が生じている細胞に、試験物質を添加して、当該試験物質によるミトコンドリアの形態の変化を測定することからなる、ミトコンドリアの形態を正常化させるために活性な物質をスクリーニングする方法に関する。
さらに、本発明は、配列表の配列番号1〜22のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質からなるミトコンドリア膜組織形成剤に関する。また、本発明は、配列表の配列番号1〜22のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質からなるミトコンドリア膜の形態調節剤に関する。さらに、本発明は、配列表の配列番号1〜12のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質、及び製薬上許容される担体を含有してなる医薬組成物に関する。
また、本発明は、配列表の配列番号23〜44のいずれかに記載の塩基配列、又はこれらの塩基配列のうちの連続した少なくとも20塩基の配列からなるオリゴヌクレオチドを用いて、ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質をコードする遺伝子を検出・同定する方法に関する。
さらに、本発明は、配列表の配列番号1〜15のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質に対する抗体に関する。
That is, the present invention has an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1 to 15 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and the ability to form mitochondrial membrane tissue It relates to a protein having More specifically, the present invention has an amino acid sequence described in any of SEQ ID NOs: 1 to 12 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and a mitochondrial membrane tissue It relates to a protein having the ability to form
The present invention also has an amino acid sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 1-22 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and the ability to form mitochondrial membrane tissue Tested on cells in which one or more proteins selected from the group of proteins having deficiency are deficient or overexpressed, or cells to which these proteins have been added and in which mitochondrial morphology is abnormal The present invention relates to a method for screening an active substance for normalizing mitochondrial morphology, comprising adding a substance and measuring a change in mitochondrial morphology by the test substance.
Furthermore, the present invention has an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1-22 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and the ability to form mitochondrial membrane tissue The present invention relates to a mitochondrial membrane tissue-forming agent comprising a protein having The present invention also has an amino acid sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 1-22 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and the ability to form mitochondrial membrane tissue It relates to a mitochondrial membrane shape regulator comprising a protein having Furthermore, the present invention has an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1 to 12 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and the ability to form mitochondrial membrane tissue And a pharmaceutical composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier.
The present invention also provides a mitochondrial membrane tissue using an oligonucleotide consisting of a base sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 23 to 44 in the sequence listing, or a sequence of at least 20 consecutive bases of these base sequences. The present invention relates to a method for detecting and identifying a gene encoding a protein to be formed.
Furthermore, the present invention has an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1 to 15 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and the ability to form mitochondrial membrane tissue It relates to an antibody against a protein having

また、本発明は、培養細胞から、細胞破砕後、遠心分離法にて粗なミトコンドリア画分を分離し、この画分を比重密度勾配遠心法にて精製することにより、高純度のミトコンドリア画分を製造する方法に関する。より詳細には、本発明は、精製されたミトコンドリア画分を超音波破砕し、次いで遠心法にて膜画分とマトリックス画分に分離し、得られた膜画分をアルカリ液にて洗浄することにより、膜に緩く結合するタンパク質群の二つのタンパク質群を分離し、残された膜画分から、膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群を得ることからなるミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を製造する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、培養細胞から、細胞破砕後、遠心分離法にて粗なミトコンドリア画分を分離し、この画分を比重密度勾配遠心法にて精製することにより、高純度のミトコンドリア画分を得、次いで得られた精製されたミトコンドリア画分を超音波破砕し、次いで遠心法にて膜画分とマトリックス画分に分離し、得られた膜画分をアルカリ液にて洗浄することにより、膜に緩く結合するタンパク質群の二つのタンパク質群を分離し、残された膜画分から、膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群を得ることからなるミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を製造する方法に関する。
また、本発明は、ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を含有する試料を、可溶化し、二次元電気泳動法により、これらのタンパク質群を網羅的に解析する方法に関する。
さらに、本発明は、ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を含有する試料を、可溶化し、二次元電気泳動法により、これらのタンパク質群の二次元電気泳動による泳動パターンを得、得られた泳動パターンを標準泳動パターンと比較することからなるミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群の異常を検出、同定する方法に関する。
In addition, the present invention separates a crude mitochondrial fraction from cultured cells after cell disruption by centrifugation, and purifies this fraction by specific gravity gradient centrifugation, thereby obtaining a high-purity mitochondrial fraction. It relates to a method of manufacturing. More specifically, in the present invention, the purified mitochondrial fraction is sonicated and then separated into a membrane fraction and a matrix fraction by centrifugation, and the obtained membrane fraction is washed with an alkaline solution. Mitochondria consisting of separating the two protein groups of the protein group that binds loosely to the membrane, and obtaining from the remaining membrane fraction a protein group that has a property of firmly binding to the membrane, such as having a transmembrane domain The present invention relates to a method for producing a protein group forming a membrane tissue. More specifically, the present invention separates a crude mitochondrial fraction from a cultured cell after cell disruption by a centrifugation method, and purifies this fraction by a specific gravity gradient centrifugation method. The mitochondrial fraction is obtained, and then the purified mitochondrial fraction obtained is sonicated and then separated into a membrane fraction and a matrix fraction by centrifugation, and the obtained membrane fraction is washed with an alkaline solution. By separating the two protein groups of the protein group that binds loosely to the membrane, and obtaining the protein group having the property of firmly binding to the membrane, such as having a transmembrane domain, from the remaining membrane fraction The present invention relates to a method for producing a protein group forming a mitochondrial membrane tissue.
The present invention also relates to a method for solubilizing a sample containing a protein group forming a mitochondrial membrane tissue and comprehensively analyzing these protein group by two-dimensional electrophoresis.
Furthermore, the present invention is to solubilize a sample containing a protein group forming a mitochondrial membrane tissue, obtain a migration pattern by two-dimensional electrophoresis of these protein group by two-dimensional electrophoresis, and obtain the obtained electrophoresis The present invention relates to a method for detecting and identifying an abnormality in a protein group forming a mitochondrial membrane tissue comprising comparing a pattern with a standard migration pattern.

本発明をより詳細に説明すれば、本発明は以下の(1)〜(28)に記載のとおりである。
(1)配列表の配列番号1〜15のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質。
(2)配列表の配列番号1〜12のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質。
(3)タンパク質が、ミトコンドリアに局在するタンパク質である前記(1)又は(2)に記載のタンパク質。
(4)タンパク質が、ミトコンドリアの形態を制御又は調節する機能を有するものである前記(1)又は(2)に記載のタンパク質。
(5)タンパク質が、培養細胞を細胞破砕した後、遠心分離法にて粗なミトコンドリア画分を分離し、この画分を比重密度勾配遠心法にて精製し単離されたものである前記(1)又は(2)に記載のタンパク質。
(6)配列表の配列番号1〜22のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質の群から選ばれる1種又は2種以上のタンパク質が欠損若しくは過剰発現した細胞、又はこれらのタンパク質が添加された細胞であって、ミトコンドリアの形態に異常が生じている細胞に、試験物質を添加して、当該試験物質によるミトコンドリアの形態の変化を測定することからなる、ミトコンドリアの形態を正常化させるために活性な物質をスクリーニングする方法。
(7)タンパク質の群が、配列表の配列番号1〜15のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質の群である前記(6)に記載の方法。
(8)タンパク質の群が、配列表の配列番号19〜22のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質の群である前記(6)に記載の方法。
(9)ミトコンドリアの形態の正常化が、ミトコンドリアの凝集の抑制である前記(6)〜(8)のいずれかに記載の方法。
(10)配列表の配列番号1〜22のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質からなるミトコンドリア膜組織形成剤。
(11)配列表の配列番号1〜22のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質からなるミトコンドリア膜の形態調節剤。
(12)配列表の配列番号1〜15、好ましくは配列番号1〜12のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質、及び製薬上許容される担体を含有してなる医薬組成物。
(13)配列表の配列番号23〜44のいずれかに記載の塩基配列、又はこれらの塩基配列のうちの連続した少なくとも20塩基の配列からなるオリゴヌクレオチドを用いて、ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質をコードする遺伝子を検出・同定する方法。
(14)配列表の配列番号1〜15、好ましくは配列番号1〜12のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも80%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、ミトコンドリア膜組織の形成能を有するタンパク質に対する抗体。
(15)抗体が、モノクローナル抗体である前記(14)に記載の抗体。
Describing the present invention in more detail, the present invention is as described in the following (1) to (28).
(1) A protein having the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 1 to 15 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and having the ability to form mitochondrial membrane tissue .
(2) A protein having the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 1 to 12 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and having the ability to form mitochondrial membrane tissue .
(3) The protein according to (1) or (2) above, wherein the protein is a protein localized in mitochondria.
(4) The protein according to (1) or (2) above, wherein the protein has a function of controlling or regulating mitochondrial morphology.
(5) The protein is obtained by crushing cultured cells, separating a crude mitochondrial fraction by centrifugation, and purifying the fraction by specific gravity density gradient centrifugation (see above). The protein according to 1) or (2).
(6) A protein having the amino acid sequence set forth in any one of SEQ ID NOS: 1-22 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and having the ability to form mitochondrial membrane tissue A test substance is added to cells in which one or more proteins selected from the group described above are deficient or overexpressed, or cells to which these proteins have been added, in which abnormal mitochondrial morphology has occurred A method of screening for a substance active to normalize the mitochondrial morphology, comprising measuring changes in mitochondrial morphology by the test substance.
(7) The protein group has an amino acid sequence according to any one of SEQ ID NOs: 1 to 15 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, The method according to (6) above, which is a group of proteins having forming ability.
(8) The protein group has an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOS: 19 to 22 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, The method according to (6) above, which is a group of proteins having forming ability.
(9) The method according to any one of (6) to (8), wherein the normalization of mitochondrial morphology is suppression of mitochondrial aggregation.
(10) A protein having an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOS: 1-22 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and having the ability to form a mitochondrial membrane tissue A mitochondrial membrane tissue-forming agent.
(11) A protein having the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOS: 1-22 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and having the ability to form mitochondrial membrane tissue A mitochondrial membrane shape regulator comprising:
(12) It has an amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 to 15, preferably SEQ ID NO: 1 to 12, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and mitochondria A pharmaceutical composition comprising a protein capable of forming a membrane tissue and a pharmaceutically acceptable carrier.
(13) A protein that forms a mitochondrial membrane tissue using an oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 23 to 44 in the sequence listing or a continuous sequence of at least 20 bases of these base sequences A method for detecting and identifying a gene coding for.
(14) It has an amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 to 15, preferably any of SEQ ID NO: 1 to 12, or an amino acid sequence having at least 80% homology with these amino acid sequences, and mitochondria An antibody against a protein capable of forming a membrane tissue.
(15) The antibody according to (14), wherein the antibody is a monoclonal antibody.

(16)培養細胞から、細胞破砕後、遠心分離法にて粗なミトコンドリア画分を分離し、この画分を比重密度勾配遠心法にて精製することにより、高純度のミトコンドリア画分を製造する方法。
(17)培養細胞が、ヒト細胞である前記(16)に記載の方法。
(18)ヒト細胞が、ヒトHeLa細胞である前記(17)に記載の方法。
(19)精製されたミトコンドリア画分を超音波破砕し、次いで遠心法にて膜画分とマトリックス画分に分離し、得られた膜画分をアルカリ液にて洗浄することにより、膜に緩く結合するタンパク質群の二つのタンパク質群を分離し、残された膜画分から、膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群を得ることからなるミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を製造する方法。
(20)ミトコンドリア画分が、ヒト細胞由来のミトコンドリア画分である前記(19)に記載の方法。
(21)培養細胞から、細胞破砕後、遠心分離法にて粗なミトコンドリア画分を分離し、この画分を比重密度勾配遠心法にて精製することにより、高純度のミトコンドリア画分を得、次いで得られた精製されたミトコンドリア画分を超音波破砕し、次いで遠心法にて膜画分とマトリックス画分に分離し、得られた膜画分をアルカリ液にて洗浄することにより、膜に緩く結合するタンパク質群の二つのタンパク質群を分離し、残された膜画分から、膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群を得ることからなるミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を製造する方法。
(22)培養細胞が、ヒト細胞である前記(21)に記載の方法。
(23)ヒト細胞が、ヒトHeLa細胞である前記(22)に記載の方法。
(24)ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を含有する試料を、可溶化し、二次元電気泳動法により、これらのタンパク質群を網羅的に解析する方法。
(25)ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を含有する試料が、請求項4〜9のいずれかに記載の方法により得られたものである前記(24)に記載の方法。
(26)ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を含有する試料を、可溶化し、二次元電気泳動法により、これらのタンパク質群の二次元電気泳動による泳動パターンを得、得られた泳動パターンを標準泳動パターンと比較することからなるミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群の異常を検出、同定する方法。
(27)ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を含有する試料が、請求項4〜9のいずれかに記載の方法により得られたものである前記(26)に記載の方法。
(28)正常なミトコンドリアの機能を有する細胞から得られたミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質群を含有する試料を、可溶化し、二次元電気泳動法により、これらのタンパク質群の二次元電気泳動による泳動パターン。
(16) After cell disruption, the crude mitochondrial fraction is separated from the cultured cells by centrifugation, and the fraction is purified by specific gravity gradient centrifugation to produce a highly pure mitochondrial fraction. Method.
(17) The method according to (16) above, wherein the cultured cells are human cells.
(18) The method according to (17) above, wherein the human cell is a human HeLa cell.
(19) The purified mitochondrial fraction is sonicated and then separated into a membrane fraction and a matrix fraction by centrifugation, and the obtained membrane fraction is washed with an alkaline solution to loosen the membrane. A protein that forms a mitochondrial membrane tissue by separating two protein groups of the protein group that binds and obtaining a protein group that has a property of firmly binding to a membrane such as having a transmembrane domain from the remaining membrane fraction A method of manufacturing a group.
(20) The method according to (19) above, wherein the mitochondrial fraction is a mitochondrial fraction derived from human cells.
(21) From the cultured cells, after disrupting the cells, the crude mitochondrial fraction is separated by centrifugation, and the fraction is purified by specific gravity gradient centrifugation to obtain a highly pure mitochondrial fraction, The purified mitochondrial fraction obtained is then sonicated and then separated into a membrane fraction and a matrix fraction by centrifugation, and the membrane fraction obtained is washed with an alkaline solution to obtain a membrane. Separating two protein groups of loosely bound proteins, and forming a mitochondrial membrane tissue consisting of obtaining a protein group that has a property of firmly binding to a membrane such as having a transmembrane domain from the remaining membrane fraction A method for producing a protein group.
(22) The method according to (21), wherein the cultured cells are human cells.
(23) The method according to (22), wherein the human cell is a human HeLa cell.
(24) A method of solubilizing a sample containing a protein group forming a mitochondrial membrane tissue and comprehensively analyzing the protein group by two-dimensional electrophoresis.
(25) The method according to (24) above, wherein a sample containing a protein group forming a mitochondrial membrane tissue is obtained by the method according to any one of claims 4 to 9.
(26) A sample containing a protein group forming a mitochondrial membrane tissue is solubilized, and a migration pattern by two-dimensional electrophoresis of these protein group is obtained by two-dimensional electrophoresis, and the obtained migration pattern is standardized. A method for detecting and identifying an abnormality in a protein group forming a mitochondrial membrane tissue comprising comparing with an electrophoretic pattern.
(27) The method according to (26), wherein the sample containing a protein group that forms a mitochondrial membrane tissue is obtained by the method according to any one of claims 4 to 9.
(28) A sample containing a protein group forming a mitochondrial membrane tissue obtained from a cell having a normal mitochondrial function is solubilized and subjected to two-dimensional electrophoresis of these protein group by two-dimensional electrophoresis. Electrophoretic pattern.

次に、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明における「ミトコンドリア」としては、ミトコンドリアを有している生物種からのものであればよく、動物であっても植物であってもよい。好ましいミトコンドリアとしては、ヒトミトコンドリアが挙げられる。ヒトミトコンドリアを対象にすることにより、ヒトの疾患や健康、老化などの予防や治療又は診断に応用することができる。
本発明における「ミトコンドリア膜組織」とは、ミトコンドリアの外膜及び/又は内膜に強固に結合する物質群、好ましくはタンパク質群をいう。典型的な「ミトコンドリア膜組織」を形成するタンパク質としては、少なくとも1個の膜貫通ドメインを持つタンパク質が挙げられる。例えば、外膜におけるミトコンドリア局在化シグナルを認識しているTOM40複合体を形成するTom40,Tom5、Tom6、Tom7、Tom22、また、内膜における膜透過装置を形成するTIM複合体を形成するTim17、Tim22、Tim23などの膜タンパク質が挙げられる。
本発明における「ミトコンドリア膜組織形成剤」とは、前記した本発明の「ミトコンドリア膜組織」を形成するための物質、好ましくはタンパク質である。ミトコンドリア膜組織には既知及び未知の物質を含めて非常に多くの物質が存在しており、それらが単独で若しくは複合して、又は相互に関連して、ミトコンドリアのATP産生やアポトーシスなどの多種多様な機能を発現させている。したがって、「ミトコンドリア膜組織」を正常に維持してゆくことは、個体の恒常性を維持して上で極めて重要なことである。本発明の「ミトコンドリア膜組織形成剤」は、正常なミトコンドリア膜組織において機能している物質、好ましくはタンパク質だけでなく、何等かの原因で欠損したり、又は機能不全となった異常なミトコンドリア膜組織を正常な状態に戻すために適用されるものを包含している。
本発明における「泳動パターン」とは、可溶化されたタンパク質群を二次元電気泳動にかけたときにできるこれらのタンパク質群によるスポットにより形成される二次元のスポットによる位置情報である。このような位置情報としては、写真や映像のような画像情報であってもよいし、X軸とY軸における数値情報であってもよい。したがって、本発明における「泳動パターン」は、目視可能な画像に限定されるものではなく、二次元電気泳動によって得られる位置情報であるということができる。
また、本発明の二次元電気泳動における展開方法としては、一次元が等電点電気泳動法で、二次元がSDS−PAGE法による分子量の違いによる展開法が好ましいがこれに限定されるものではない。一次元目及び二次元目の展開方法としては各種の方法を採用することができる。例えば、複合体解析などによく用いられる未変性アクリルアミドゲルを用いた展開法なども採用することもできるが、等電点電気泳動法とSDS−PAGE法による方法の組み合わせが再現性もよく好ましい。
本発明におけるその他の用語の意味は、当業者が通常使用している意味で用いられている。
Next, the present invention will be described in more detail.
The “mitochondrion” in the present invention may be from a biological species having mitochondria, and may be an animal or a plant. Preferred mitochondria include human mitochondria. By targeting human mitochondria, it can be applied to prevention, treatment or diagnosis of human diseases, health, aging, and the like.
The “mitochondrial membrane tissue” in the present invention refers to a group of substances, preferably a protein group, that binds strongly to the outer and / or inner membrane of mitochondria. A protein that forms a typical “mitochondrial membrane tissue” includes a protein having at least one transmembrane domain. For example, Tom40, Tom5, Tom6, Tom7, Tom22 that form a TOM40 complex that recognizes a mitochondrial localization signal in the outer membrane, and Tim17 that forms a TIM complex that forms a membrane permeation device in the inner membrane, Examples thereof include membrane proteins such as Tim22 and Tim23.
The “mitochondrial membrane tissue-forming agent” in the present invention is a substance for forming the “mitochondrial membrane tissue” of the present invention, preferably a protein. There are a large number of substances including known and unknown substances in the mitochondrial membrane tissue, and these are various, such as mitochondrial ATP production and apoptosis, alone or in combination or in relation to each other. It expresses various functions. Therefore, maintaining the “mitochondrial membrane tissue” normally is extremely important in maintaining the homeostasis of the individual. The “mitochondrial membrane tissue-forming agent” of the present invention is not only a substance functioning in normal mitochondrial membrane tissue, preferably a protein, but also an abnormal mitochondrial membrane that is lost or dysfunctional for some reason Includes what is applied to return the tissue to a normal state.
The “electrophoretic pattern” in the present invention is positional information based on a two-dimensional spot formed by spots formed by these protein groups when a solubilized protein group is subjected to two-dimensional electrophoresis. Such position information may be image information such as a photograph or video, or numerical information on the X axis and the Y axis. Therefore, the “electrophoretic pattern” in the present invention is not limited to a visually observable image, but can be said to be position information obtained by two-dimensional electrophoresis.
In addition, the development method in the two-dimensional electrophoresis of the present invention is preferably a development method based on a difference in molecular weight by the isoelectric focusing method in the first dimension and the SDS-PAGE method in the second dimension, but is not limited thereto. Absent. Various methods can be adopted as the first-dimensional and second-dimensional expansion methods. For example, a development method using an unmodified acrylamide gel often used for complex analysis or the like can also be adopted, but a combination of isoelectric focusing and SDS-PAGE is preferable because of good reproducibility.
The meaning of other terms in the present invention is used in the meaning normally used by those skilled in the art.

次に、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
まず、大量培養したヒト培養細胞HeLa細胞を破砕後、遠心分離法にて粗なミトコンドリア画分を分離した。この画分を比重密度勾配遠心法にて、高純度のミトコンドリア画分を精製した。このミトコンドリア画分を超音波破砕した後、遠心法にて膜画分とマトリックス画分に分離した。この膜画分には、膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群と、膜に緩く結合するタンパク質群の二つのタンパク質群が存在し、アルカリ液にて洗浄することにより、これらを分離した。このミトコンドリアの膜に強固に結合するタンパク質群を網羅的に解析するために、まずこれらのタンパク質を可溶化し、二次元電気泳動法にて200以上のタンパク質のスポットを分離した。これらのスポットを切り抜き、ゲル内消化後ペプチドを抽出し、質量分析法にてこれらのタンパク質を同定した。同定されたタンパク質をペプチド配列ターゲッティング(Peptide sequence tagging)法を用いてデータベース検索を行ない、スポットのタンパク質をすべて同定した。247スポットを解析し、171種類のタンパク質を同定した。
上記の方法により網羅的に同定・解析されたタンパク質群には、ミトコンドリア膜の形態を調節しかつミトコンドリアの機能を調節するタンパク質が存在すると考えられる。
Next, the present invention will be described more specifically, but the present invention is not limited to these specific examples.
First, human cultured cells HeLa cells cultured in large quantities were disrupted, and the crude mitochondrial fraction was separated by centrifugation. A high-purity mitochondrial fraction was purified from this fraction by specific gravity density gradient centrifugation. The mitochondrial fraction was sonicated and then separated into a membrane fraction and a matrix fraction by centrifugation. This membrane fraction contains two protein groups, a protein group that has a property of binding tightly to the membrane, such as having a transmembrane domain, and a protein group that binds loosely to the membrane, and is washed with an alkaline solution. These were separated by In order to comprehensively analyze the protein group that strongly binds to the mitochondrial membrane, these proteins were first solubilized, and 200 or more protein spots were separated by two-dimensional electrophoresis. These spots were cut out, peptides were extracted after in-gel digestion, and these proteins were identified by mass spectrometry. A database search was performed on the identified proteins using peptide sequence tagging, and all proteins in the spots were identified. 247 spots were analyzed and 171 proteins were identified.
The protein group comprehensively identified and analyzed by the above method is considered to contain proteins that regulate mitochondrial membrane morphology and mitochondrial function.

上記の方法により得られたミトコンドリアのマトリックス画分の二次元電気泳動を図1に示す。マトリックス画分と分離された膜画分の二次元電気泳動を図2に示す。そして、膜画分をアルカリ液にて洗浄して得られた膜に緩く結合するタンパク質群の二次元電気泳動を図3に示す。膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群の二次元電気泳動を図4に示す。図1〜図4の二次元電気泳動の写真の縦方向は分子量を示し、横方向は、pHを示す。
これらの二次元電気泳動により展開されたパターン中にはリン酸化されたタンパク質や、各種のアイソフォームを含まれていた。
この方法により、ミトコンドリア膜組織を形成するタンパク質の247スポットを解析し、重複を除いた171種のタンパク質を同定した。これらの171種のタンパク質をミトコンドリアの機能に基づいて分類した結果を次の表1に示す。
A two-dimensional electrophoresis of the mitochondrial matrix fraction obtained by the above method is shown in FIG. Two-dimensional electrophoresis of the matrix fraction and the separated membrane fraction is shown in FIG. And the two-dimensional electrophoresis of the protein group which couple | bonds loosely with the film | membrane obtained by wash | cleaning a membrane fraction with an alkaline solution is shown in FIG. FIG. 4 shows two-dimensional electrophoresis of a protein group having a property of firmly binding to a membrane such as having a transmembrane domain. The vertical direction of the two-dimensional electrophoresis photographs of FIGS. 1 to 4 indicates the molecular weight, and the horizontal direction indicates the pH.
The patterns developed by these two-dimensional electrophoresis contained phosphorylated proteins and various isoforms.
By this method, 247 spots of proteins forming mitochondrial membrane tissue were analyzed, and 171 proteins excluding duplication were identified. The results of classifying these 171 proteins based on mitochondrial function are shown in Table 1 below.

これらの171種のタンパク質を同定した結果、特に、酵素や骨格・シャペロンやトランスポーターなど機能の同定されているタンパク質以外のタンパク質として、以下の22種のタンパク質が得られていた。これらのタンパク質のアミノ酸配列を配列表の1〜22にそれぞれ記載する。また、これらのタンパク質をコードしている塩基配列を配列表の23〜44にそれぞれ記載する。
得られたタンパク質のアミノ酸配列に基づいてデータベースを検索したところ、次のA〜Cの3群に分けることができた。
A群:ゲノム研究においてその配列が推定されていたが、今までに単離され確認された
ことが無いタンパク質であって、その機能についても明らかにされていない
タンパク質。
配列番号1に記載のタンパク質:NP−060336(LOC54968)
hypothetical protein LOC54968
配列番号2に記載のタンパク質:NP−077027(LOC79135)
hypothetical protein LOC79135
配列番号3に記載のタンパク質:NP−001001692(FLJ45139)
FLJ45139 protein
配列番号4に記載のタンパク質:NP−775932(LOC285492)
hypothetical protein LOC285492
配列番号5に記載のタンパク質:NP−078937(LOC79714)
hypothetical protein LOC79714
配列番号6に記載のタンパク質:AAQ89151(AAQ89151)
HSAL5836
配列番号7に記載のタンパク質:NP−115716(c6orf125)
chromosome 6 open reading frame 125
配列番号8に記載のタンパク質:BAC04486(BAC04486)
unnamed protein product
配列番号9に記載のタンパク質:NP−951032(E3−3a)
nuclear protein E3-3 isoform a
配列番号10に記載のタンパク質:NP−060282(CHCHD3)
coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain
containing 3; CHCHD3
配列番号11に記載のタンパク質:NP−057026(CGI−12)
hypothetical protein LOC51001; CGI-12
配列番号12に記載のタンパク質:Q9H078(Q9H078SKD3)
suppressor of potassium transport defect 3; SKD3
配列番号13に記載のタンパク質:NP−060300(OCIA)
ovarian carcinoma immunoreactive antigen; OCIA
配列番号14に記載のタンパク質:AAH01837(GBAS)
glioblastoma amplified sequence; GBAS
配列番号15に記載のタンパク質:NP−149061(cat eye c5-2)
cat eye syndrome chromosome region,
candidate 5 isoform 2 precursor
As a result of identifying these 171 types of proteins, the following 22 types of proteins were obtained as proteins other than proteins whose functions were identified, such as enzymes, skeletons, chaperones, and transporters. The amino acid sequences of these proteins are listed in 1-22 of the sequence listing, respectively. In addition, the nucleotide sequences encoding these proteins are described in 23 to 44 of the sequence listing, respectively.
When the database was searched based on the amino acid sequence of the obtained protein, it could be divided into the following three groups A to C.
Group A: Proteins whose sequences have been estimated in genomic studies, but have not been isolated and confirmed so far, and their functions have not been clarified.
The protein set forth in SEQ ID NO: 1 NP-060336 (LOC54968)
hypothetical protein LOC54968
Protein described in SEQ ID NO: 2: NP-077027 (LOC79135)
hypothetical protein LOC79135
Protein described in SEQ ID NO: 3: NP-001001692 (FLJ45139)
FLJ45139 protein
Protein described in SEQ ID NO: 4: NP-775932 (LOC285492)
hypothetical protein LOC285492
The protein of SEQ ID NO: 5: NP-078937 (LOC79714)
hypothetical protein LOC79714
Protein described in SEQ ID NO: 6: AAQ89151 (AAQ89151)
HSAL5836
Protein described in SEQ ID NO: 7: NP-115716 (c6orf125)
chromosome 6 open reading frame 125
The protein described in SEQ ID NO: 8: BAC04486 (BAC04486)
unnamed protein product
The protein set forth in SEQ ID NO: 9: NP-951032 (E3-3a)
nuclear protein E3-3 isoform a
The protein described in SEQ ID NO: 10: NP-060282 (CHCHD3)
coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain
containing 3; CHCHD3
The protein described in SEQ ID NO: 11: NP-057026 (CGI-12)
hypothetical protein LOC51001; CGI-12
Protein described in SEQ ID NO: 12: Q9H078 (Q9H078SKD3)
suppressor of potassium transport defect 3; SKD3
Protein described in SEQ ID NO: 13: NP-060300 (OCIA)
ovarian carcinoma immunoreactive antigen; OCIA
The protein set forth in SEQ ID NO: 14: AAH01837 (GBAS)
glioblastoma amplified sequence; GBAS
Protein described in SEQ ID NO: 15: NP-149061 (cat eye c5-2)
cat eye syndrome chromosome region,
candidate 5 isoform 2 precursor

B群:機能の一部に関する知見はあるが、ミトコンドリアでの機能が明らかでない
タンパク質。
配列番号16に記載のタンパク質:NP−006308(BASP1)
brain abundant, membrane attached signal protein 1
配列番号17に記載のタンパク質:NP−002083(GRSF1)
G-rich RNA sequence binding factor 1
C群:ミトコンドリアへの局在が明らかであり、機能の一部に関する知見はあるが、
ミトコンドリアの形態への影響に関する知見がないタンパク質。
配列番号18に記載のタンパク質:NP−002625(PHB)
prohibitin; PHB
配列番号19に記載のタンパク質:NP−038470(SLP2)
stomatin-like protein 2; SLP2
配列番号20に記載のタンパク質:NP−056195(CGI−51)
CGI-51 protein
配列番号21に記載のタンパク質:NP−006109(HAX−1)
HS1 binding protein; HAX1
配列番号22に記載のタンパク質:NP−004484(HADH2)
hydroxyacyl-Coenzyme A dehydrogenase, type II; HADH2
Group B: Proteins that have knowledge about some of the functions, but whose functions in mitochondria are not clear.
Protein described in SEQ ID NO: 16: NP-006308 (BASP1)
brain abundant, membrane attached signal protein 1
Protein described in SEQ ID NO: 17: NP-002083 (GRSF1)
G-rich RNA sequence binding factor 1
Group C: localization to mitochondria is clear, and there is knowledge about some of the functions,
Protein with no knowledge of its effect on mitochondrial morphology.
Protein described in SEQ ID NO: 18: NP-002625 (PHB)
prohibitin; PHB
The protein of SEQ ID NO: 19: NP-038470 (SLP2)
stomatin-like protein 2; SLP2
The protein described in SEQ ID NO: 20: NP-056195 (CGI-51)
CGI-51 protein
Protein described in SEQ ID NO: 21: NP-006109 (HAX-1)
HS1 binding protein; HAX1
Protein described in SEQ ID NO: 22: NP-004484 (HADH2)
hydroxyacyl-Coenzyme A dehydrogenase, type II; HADH2

これらのタンパク質のうち、A群に記載されている15種のタンパク質は、ヒトゲノム解析により、遺伝子の塩基配列は知られることになったが、その機能はもとより、当該タンパク質がどこに存在し、どのような形態で存在しているのか、ということは全く知られておらず、しかもタンパク質自体は未だ人間が入手したことの無いものであり、本発明により初めて単離され、同定されたものである。したがって、これらのタンパク質は人類が初めて取得し、その作用を確認することができた新規なタンパク質である。
また、A群の中の配列番号13〜15に記載のタンパク質は、ゲノム研究などにおいてその配列が推定されていたが、今までに単離され確認されたことが無いタンパク質ではあるが、ある種の疾患との関連性が推定されていたタンパク質である。しかし、これらのタンパク質自体も未だ人間が入手したことの無いものであり、本発明により初めて単離され、同定されたものである。したがって、これらのタンパク質は人類が初めて取得し、その作用を確認することができた新規なタンパク質である。例えば、配列番号13のNP−060300と命名されているタンパク質は、卵巣癌のcDNAライブラリーから免疫スクリーニング法により染色体4p11に配座する遺伝子であるとされたものである(Biochem. Biophys. Res. Commun. 280 (1), 401-406 (2001))。また、配列番号14のAAH01837と命名されたタンパク質は、ヒト及びマウスにおける全長が15000以上のcDNAの解析から推定されたものである(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26), 16899-16903 (2002))。さらに、配列番号15のNP−149061と命名されたタンパク質は、ヒトのネコ眼症候群(cat eye syndrome)のクリティカル領域及びマウスの保存されたシンテニー(synteny)の解析及び第22染色体のセントロメア周辺における候補遺伝子の探索から推定されたものである(Genome Res. 11 (6), 1053-1070 (2001))。
Of these proteins, the 15 types of proteins listed in Group A have been known for their gene base sequences by human genome analysis, but their functions as well as where the proteins exist and how It is completely unknown whether the protein exists in any form, and the protein itself has not yet been obtained by humans and has been isolated and identified for the first time by the present invention. Therefore, these proteins are novel proteins that humans have acquired for the first time and have confirmed their actions.
Moreover, although the sequences of SEQ ID NOs: 13 to 15 in the group A have been estimated in genome studies and the like, they have not been isolated and confirmed so far, This protein has been estimated to be related to other diseases. However, these proteins themselves have not yet been obtained by humans, and have been isolated and identified for the first time by the present invention. Therefore, these proteins are novel proteins that humans have acquired for the first time and have confirmed their actions. For example, a protein named NP-060300 of SEQ ID NO: 13 is a gene that is conformed to chromosome 4p11 by immunoscreening from an ovarian cancer cDNA library (Biochem. Biophys. Res. Commun. 280 (1), 401-406 (2001)). The protein named AAH01837 of SEQ ID NO: 14 was estimated from analysis of cDNA having a total length of 15000 or more in humans and mice (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99 (26), 16899- 16903 (2002)). Furthermore, a protein named NP-149061 of SEQ ID NO: 15 is a candidate for the critical region of human cat eye syndrome and the conserved synteny of mice and the centromere around chromosome 22 This is estimated from gene search (Genome Res. 11 (6), 1053-1070 (2001)).

一方、B群及びC群に分類されているタンパク質は、いずれも単離・確認されて、その機能もある程度は明らかにされているものである。例えば、B群の配列番号16に記載のNP−006308と命名されたタンパク質は、軸索末端におけるミリスチン酸でエステル化されるタンパク質であるBASP1ファミリーとして、その一次構造の解析と物理化学的性質の検討も報告され(Biochimie 79 (6), 373-384 (1997))、このタンパク質は一過性のリン酸化サイト及びPESTモチーフを有するに膜結合タンパク質である。また、配列番号17に記載のNP−002083と命名されたタンパク質は、保存されたG−リッチエレメントに関連しているポリ(A)+mRNA結合タンパク質であるGRSF−1として報告され(Nucleic Acids Res. 22 (12), 2334-2343 (1994))、このタンパク質は細胞質に局在し、スプライシングのされかたによるいくつかの変形が報告されているが、全長についての報告は未だなされていないものである。
このようにC群に分類されているタンパク質は、ある程度の機能は既に報告されているが、しかし、これらの機能がミトコンドリア機能と関連していることは未だ報告されていない。
C群のタンパク質は、既にミトコンドリアへの局在が明らかにされてきており、機能の一部に関する知見は報告されていきているが、ミトコンドリアの形態に影響を与えるタンパク質であることは報告されていないタンパク質である。
On the other hand, proteins classified into Group B and Group C have been isolated and confirmed, and their functions have been clarified to some extent. For example, a protein named NP-006308 described in SEQ ID NO: 16 of Group B is a BASP1 family, which is a protein esterified with myristic acid at the axon end, and analyzes of its primary structure and physicochemical properties. Studies have also been reported (Biochimie 79 (6), 373-384 (1997)), which is a membrane-bound protein with transient phosphorylation sites and PEST motifs. In addition, a protein named NP-002083 described in SEQ ID NO: 17 is reported as GRSF-1 which is a poly (A) + mRNA binding protein related to a conserved G-rich element (Nucleic Acids Res. 22 (12), 2334-2343 (1994)), this protein is localized in the cytoplasm, and some variations due to splicing have been reported, but the full length has not yet been reported. is there.
The proteins classified into the group C have already been reported to some extent, but it has not yet been reported that these functions are related to mitochondrial function.
Group C proteins have already been clarified in the mitochondria, and some knowledge about the function has been reported, but it has been reported that these proteins affect the mitochondrial morphology. There is no protein.

これらのタンパク質のアミノ酸配列からそれらのドメイン構造を考察した結果を図5及び図6に示す。図5には配列番号1〜12のタンパク質のドメイン構造を示し、図6は配列番号13〜23のタンパク質のドメイン構造を示しており、各図の左側の名称はそれぞれの配列番号のタンパク質の名称を示している。即ち、前記した配列番号の各タンパク質において、括弧内に示した名称で表示されている。図5及び図6の各ボックスの右側の数字は各タンパク質のアミノ酸数を示している。また、図5及び図6のボックスの長さはアミノ酸長の長さの概要を示し、各ボックスにおける片斜線の部分は弱いミトコンドリアターゲットシグナル(weak MTS)であることを示し、ハッチング部分はミトコンドリアターゲットシグナル(MTS)であることを示し、黒塗りつぶし部分(原図は青色)は強い膜貫通ドメイン(strong TM)であることを示し、灰色塗りつぶし部分(原図は水色)は弱い膜貫通ドメイン(weak TM)であることを示す。図5及び図6中の「CC」はコイルドコイルドドメインであることを示し、「mTERF」は、ミトコンドリア転写終止因子(mitochondrial transcription termination factor)の保存配列であることを示し、「ANK rep」は、アンキリン リピート配列であることを示し、「ATPase」は、ATP分解酵素保存配列であることを示し、「myr」は、ミリスチル化部位保存配列であることを示し、「PEST」は、タンパク質の分解シグナルであるPEST配列であることを示し、「RRM」は、RNA認識モチーフ配列であることを示し、「Bac.Surface Ag」は、バクテリア表面抗原(Bacterial surface antigen)の保存配列であることをそれぞれ示す。   The result of considering the domain structure from the amino acid sequences of these proteins is shown in FIG. 5 and FIG. FIG. 5 shows the domain structure of the proteins of SEQ ID NOs: 1 to 12, FIG. 6 shows the domain structure of the proteins of SEQ ID NOs: 13 to 23, and the names on the left side of each figure are the names of the proteins of the respective sequence numbers Is shown. That is, in each protein of the above-mentioned sequence number, it displays with the name shown in the parenthesis. The numbers on the right side of each box in FIGS. 5 and 6 indicate the number of amino acids in each protein. The lengths of the boxes in FIG. 5 and FIG. 6 show the outline of the length of the amino acid length, the hatched portion in each box indicates a weak mitochondrial target signal (weak MTS), and the hatched portion indicates the mitochondrial target Indicates a signal (MTS), black filled area (blue in the original figure) indicates a strong transmembrane domain (strong TM), gray filled area (original figure in light blue) indicates a weak transmembrane domain (weak TM) Indicates that “CC” in FIGS. 5 and 6 indicates a coiled-coiled domain, “mTERF” indicates a conserved sequence of mitochondrial transcription termination factor, and “ANK rep” “ATPase” indicates an ATP-degrading enzyme conserved sequence, “myr” indicates a myristylation site conserved sequence, and “PEST” indicates a protein degradation signal. “RRM” indicates an RNA recognition motif sequence, and “Bac.Surface Ag” indicates a conserved sequence of a bacterial surface antigen (Bacterial surface antigen), respectively. .

これらのタンパク質の機能をさらに解明するために、A群のタンパク質をコードしている遺伝子を単離し、これにFLAGタグを融合させた遺伝子を真核細胞の発現ベクターにサブクローニングした後、これを培養細胞に導入し、発現する遺伝子産物の局在性やミトコンドリア形態への影響等を免疫染色にて検討した。
このためにA群に属するタンパク質であるc6orf125(配列番号7)、E3−3a(配列番号9)、及びLOC79135(配列番号2)をコードする遺伝子を、それぞれFLAGタグを付してHeLa細胞へ導入して発現させ、これをチトクロームCに対する抗体(α−cyt.c)、及びタグ標識タンパク質(α−FLAG)を用いて二重染色による免疫染色を検討した。その結果を図7及び図8に示す。図7の左側の写真はそれぞれの細胞におけるミトコンドリアの顕微鏡写真である。左から2番目の写真は、チトクロームCに対する抗体(α−cyt.c)により染色(赤色)したものを示し、左から3番目の写真は、タグ標識タンパク質(α−FLAG)で染色(緑色)したものを示し、右側の写真はこれらをマージしたものである。図8の写真は図7の拡大像を示している。
この結果、c6orf125(配列番号7)、E3−3a(配列番号9)、及びLOC79135(配列番号2)のタンパク質はいずれもミトコンドリアに局在しており、c6orf125及びE3−3aでは、ミトコンドリアは管状の形態となり、当該を管状の形態のトコンドリアの先端部に局在しており、これらのタンパク質はミトコンドリアの融合や分裂に関与するものであると考えられ、また、LOC79135ではミトコンドリアが車軸状の形態となり、このタンパク質はミトコンドリアを車軸状の形態に誘導する活性があることが示された。
In order to further elucidate the functions of these proteins, a gene encoding a group A protein was isolated, a gene fused with a FLAG tag was subcloned into an eukaryotic expression vector, and then cultured. The localization of the gene product introduced into the cells and the effect on the mitochondrial morphology were examined by immunostaining.
For this purpose, genes encoding c6orf125 (SEQ ID NO: 7), E3-3a (SEQ ID NO: 9), and LOC79135 (SEQ ID NO: 2), which belong to the group A, are introduced into HeLa cells with FLAG tags, respectively. This was expressed, and immunostaining by double staining was examined using an antibody against cytochrome C (α-cyt.c) and a tag-labeled protein (α-FLAG). The results are shown in FIGS. The photograph on the left side of FIG. 7 is a micrograph of mitochondria in each cell. The second photograph from the left shows a dye (red) stained with an antibody against cytochrome C (α-cyt.c), and the third photograph from the left is stained with a tag-labeled protein (α-FLAG) (green). The photo on the right is a merge of these. The photograph of FIG. 8 shows the enlarged image of FIG.
As a result, c6orf125 (SEQ ID NO: 7), E3-3a (SEQ ID NO: 9), and LOC79135 (SEQ ID NO: 2) are all localized in mitochondria. In c6orf125 and E3-3a, the mitochondria are tubular. It is considered that the protein is involved in mitochondrial fusion and division, and in LOC79135, the mitochondrion becomes an axle-like form. This protein was shown to be active in inducing mitochondria into an axle-like form.

また、A群に属するタンパク質のうちのLOC79714(配列番号5)、CHCHD3(配列番号10)、及びOCIA(配列番号13)について、同様に免疫染色にて検討した。その結果を図9に示す。図9の左側の写真はそれぞれの細胞におけるミトコンドリアの顕微鏡写真である。左から2番目の写真は、チトクロームCに対する抗体(α−cyt.c)で染色(赤色)したものを示し、左から3番目の写真は、タグ標識タンパク質(α−FLAG)で染色(緑色)したものであり、右側の写真はこれらをマージしたものである。
この結果、LOC79714(配列番号5)、CHCHD3(配列番号10)、及びOCIA(配列番号13)のいずれのタンパク質もミトコンドリアに局在化しており、LOC79714及びCHCHD3では、ミトコンドリアが細胞核の近辺に凝集しており、これらのタンパク質はミトコンドリアを細胞内で凝集させる活性を有することが示された。
Further, among the proteins belonging to Group A, LOC79714 (SEQ ID NO: 5), CHCHD3 (SEQ ID NO: 10), and OCIA (SEQ ID NO: 13) were similarly examined by immunostaining. The result is shown in FIG. The photograph on the left side of FIG. 9 is a micrograph of mitochondria in each cell. The second photograph from the left shows a dye (red) stained with an antibody against cytochrome C (α-cyt.c), and the third photograph from the left is stained with a tag-labeled protein (α-FLAG) (green). The photo on the right is a merge of these.
As a result, all the proteins of LOC79714 (SEQ ID NO: 5), CHCHD3 (SEQ ID NO: 10), and OCIA (SEQ ID NO: 13) are localized in mitochondria. In LOC79714 and CHCHD3, mitochondria aggregate near the cell nucleus. These proteins have been shown to have the activity of aggregating mitochondria within cells.

次に、C群に属するPHB(配列番号18)、SLP2(配列番号19)、HADH2(配列番号22)、CGI−51(配列番号20)、及びHAX−1(配列番号21)の各タンパク質をコードする遺伝子について、同様のFLAGタグをしようして免疫染色を行なった。なお、PHB、SLP2、及びHADH2の免疫染色には、抗体としてチトクロームC抗体(cyt. C)に代えて、ミトコンドリア膜間腔(内膜と外膜の間)に局在するタンパク質OPA1(OPTIC ATROPHY 1)に対する抗体(α−OPA1)を用いた。この結果を図10に示す。図10の上の3段は、それぞれPHB、SLP2、及びHADH2の結果を示し、これらはOPA1抗体(α−OPA1)により緑色に染色され、α−FLAGタグタンパク質により赤色に染色されている。図10の下の2段はCGI−51及びHAX−1の結果を示し、これらはチトクロームCに対する抗体(α−cyt.c)により赤色に染色されており、タグ標識タンパク質(α−FLAG)により緑色に染色されている。また、図10の左側の写真はそれぞれの細胞におけるミトコンドリアの顕微鏡写真である。左から2番目の写真は、OPA1抗体(α−OPA1)により染色(緑色)したもの(上3段)、又はチトクロームCに対する抗体(α−cyt.c)により染色(赤色)したもの(下2段)を示し、左から3番目の写真は、タグ標識タンパク質(α−FLAG)で染色(赤色)したもの(上3段)、又はタグ標識タンパク質(α−FLAG)で染色(緑色)したもの(下2段)を示し、右側の写真はこれらをマージしたものである。これらの結果、本発明のC群に属するタンパク質のいずれも、ミトコンドリアの形態を凝集させる活性があることを示した。   Next, each protein of PHB (SEQ ID NO: 18), SLP2 (SEQ ID NO: 19), HADH2 (SEQ ID NO: 22), CGI-51 (SEQ ID NO: 20), and HAX-1 (SEQ ID NO: 21) belonging to group C is obtained. The encoded gene was immunostained using the same FLAG tag. For immunostaining of PHB, SLP2, and HADH2, the protein OPA1 (OPTIC ATROPHY) localized in the mitochondrial intermembrane space (between the inner and outer membranes) is used instead of cytochrome C antibody (cyt. C) as an antibody. The antibody (α-OPA1) against 1) was used. The result is shown in FIG. The upper three rows of FIG. 10 show the results of PHB, SLP2, and HADH2, respectively, which are stained green with OPA1 antibody (α-OPA1) and stained red with α-FLAG tag protein. The lower two rows of FIG. 10 show the results of CGI-51 and HAX-1, which are stained in red with an antibody against cytochrome C (α-cyt.c), and with tag-labeled protein (α-FLAG). It is dyed green. Moreover, the left photograph of FIG. 10 is a micrograph of mitochondria in each cell. The second photograph from the left is stained with OPA1 antibody (α-OPA1) (green) (upper three rows) or stained with antibody against cytochrome C (α-cyt.c) (red) (lower 2). The third photograph from the left shows the one stained with tag-tagged protein (α-FLAG) (red) (upper three), or the one stained with tag-tagged protein (α-FLAG) (green) (Bottom two steps) is shown, and the photograph on the right is a merged version. As a result, it was shown that any of the proteins belonging to Group C of the present invention has an activity to aggregate mitochondrial morphology.

次に、C群に属するPHB(配列番号18)及びSLP2(配列番号19)のタンパク質について、ミトコンドリア膜電位の変化について検討してみた。PHB及びSLP2のそれぞれのカルボキシル末端にFLAGタグを融合させた融合タンパク質をコードする遺伝子をHeLa細胞に強制発現させ、これらの細胞におけるミトコンドリア膜電位を、ミトコンドリア膜電位に依存したミトコンドリア染色マーカーRh123で検出した。その結果を図11に示す。図11の上段はPHBの場合を示し、中段はSLP2の場合を示し、下段の−は遺伝子導入をしていない正常コントロールの細胞の場合を示す。図11の左側の写真はミトコンドリア染色マーカーRh123で染色(緑色)した場合を示し、右側は顕微鏡写真を示す。
これらの結果、SLP2の過剰発現細胞ではミトコンドリアの膜電位の低下が認められなかったものの、PHBの過剰発現細胞ではミトコンドリアの膜電位の低下が認められた(図11の上段の左側の写真中の矢印参照)。このことは、PHBタンパク質がミトコンドリアにおいて膜電位の調節に関わっている可能性を示しており、本発明におけるタンパク質の中には、ミトコンドリアの形態の制御だけでなく、ミトコンドリアの膜電位の制御に関連しているタンパク質が包含されていることが示された。
Next, changes in mitochondrial membrane potential were examined for PHB (SEQ ID NO: 18) and SLP2 (SEQ ID NO: 19) proteins belonging to Group C. A gene encoding a fusion protein in which a FLAG tag is fused to each carboxyl terminus of PHB and SLP2 is forcibly expressed in HeLa cells, and the mitochondrial membrane potential in these cells is detected by a mitochondrial staining marker Rh123 depending on the mitochondrial membrane potential did. The result is shown in FIG. The upper part of FIG. 11 shows the case of PHB, the middle part shows the case of SLP2, and the lower part-shows the case of normal control cells without gene transfer. The photograph on the left side of FIG. 11 shows the case of staining with the mitochondrial staining marker Rh123 (green), and the photograph on the right shows a micrograph.
As a result, although a decrease in mitochondrial membrane potential was not observed in cells overexpressing SLP2, a decrease in mitochondrial membrane potential was observed in cells overexpressing PHB (in the upper left photograph in FIG. 11). See arrow). This indicates that the PHB protein may be involved in the regulation of membrane potential in mitochondria, and some proteins in the present invention are related not only to the control of mitochondrial morphology but also to the control of mitochondrial membrane potential. It was shown that the protein is included.

以上のように、本発明で示された22種のタンパク質はミトコンドリアの形態の制御に関連しており、ミトコンドリアの膜組織を形成するための作用、及び/又はミトコンドリアの形態若しくはミトコンドリア膜の形態を調節・制御する作用を有しており、ミトコンドリアの形態の異常や、ミトコンドリア膜の形態の異常や、さらにミトコンドリアの膜構造の異常を修復させ正常化させるための試薬として有用となる。
したがって、本発明は、前記したA群に属する新規なタンパク質を提供するものである。本発明のこれらの15種のタンパク質は、それぞれ配列表の配列番号1〜15に記載されるアミノ酸配列を有するものであるが、当該アミノ酸配列は、ミトコンドリアの形態を制御又は調節することができる活性を有している範囲において、配列表に各々記載されている全アミノ酸配列における50%以下の数のアミノ酸が他のアミノ酸に置換され、同じく100%以下の数のアミノ酸が付加され、及び/又は、同じく50%以下の数のアミノ酸が欠失してなるアミノ酸配列を有するものであってもよい。本発明のタンパク質としては、配列表の配列番号1〜15に記載されているタンパク質、及び当該タンパク質と50%以上、好ましくは70%以上、又は80%以上、より好ましくは90%以上のアミノ酸配列における相同性を有するものであって、ミトコンドリアの形態を制御又は調節することができる活性を有しているタンパク質が包含される。
また、本発明は、前記したA〜C群に属するタンパク質の群から選ばれる1種又は2種以上のタンパク質からなるミトコンドリア膜組織形成剤、及びミトコンドリア膜の形態調節剤を提供するものである。
さらに、本発明は、前記したA〜C群に属する22種のタンパク質の群から選ばれる1種又は2種以上のタンパク質が欠損若しくは過剰発現した細胞、又はこれらのタンパク質が添加された細胞であって、ミトコンドリアの形態に異常が生じている細胞に、試験物質を添加して、当該試験物質によるミトコンドリアの形態の変化を測定することからなる、ミトコンドリアの形態を正常化させるために活性な物質をスクリーニングする方法を提供するものである。
As described above, the 22 proteins shown in the present invention are related to the control of mitochondrial morphology, and have the effect of forming mitochondrial membrane tissue and / or mitochondrial morphology or mitochondrial membrane morphology. It has a regulating / controlling action and is useful as a reagent for repairing and normalizing abnormalities in mitochondrial morphology, mitochondrial membrane morphology, and mitochondrial membrane structure.
Therefore, the present invention provides a novel protein belonging to the aforementioned group A. These 15 proteins of the present invention each have the amino acid sequence set forth in SEQ ID NOs: 1 to 15 in the sequence listing, and the amino acid sequence has an activity capable of controlling or regulating the mitochondrial morphology. In the total amino acid sequence described in the sequence listing, 50% or less of amino acids are substituted with other amino acids, and also 100% or less of amino acids are added, and / or Similarly, it may have an amino acid sequence in which 50% or less of amino acids are deleted. The protein of the present invention includes the proteins described in SEQ ID NOs: 1 to 15 in the sequence listing, and the amino acid sequence of the protein and 50% or more, preferably 70% or more, or 80% or more, more preferably 90% or more. And a protein having an activity capable of controlling or regulating mitochondrial morphology.
The present invention also provides a mitochondrial membrane tissue-forming agent composed of one or more proteins selected from the group of proteins belonging to the groups A to C described above, and a mitochondrial membrane morphology regulator.
Furthermore, the present invention is a cell in which one or more proteins selected from the group of 22 proteins belonging to the groups A to C described above are deficient or overexpressed, or a cell to which these proteins are added. A substance active to normalize the mitochondrial morphology, comprising adding a test substance to a cell having an abnormality in the mitochondrial morphology and measuring a change in the mitochondrial morphology by the test substance. A method for screening is provided.

ミトコンドリアは、生体のエネルギー生産に関与しているだけではなく、活性酸素の供給や、アポトーシスにも強い関連性を有しており、拡張型心筋症、骨髄腫、胃癌、糖尿病などの各種の疾患だけでなく、栄養障害や加齢などにより形態変化を起こすことが知られている。このようなミトコンドリアの形態の変化に、本発明の22種のタンパク質は強い関連性を有しており、これらのタンパク質によりミトコンドリアの形態を制御し、調節することも可能となる。
したがって、本発明のミトコンドリア膜組織形成剤、及びミトコンドリア膜の形態調節剤は、ミトコンドリアの形態異常に起因する各種の疾患や、栄養障害や加齢などによるミトコンドリアの形態の異常を修復するための有効成分として、ミトコンドリアの形態異常に起因する各種の疾患を治療・予防するための医薬組成物の成分として有用なだけでなく、栄養障害や加齢などによる体力の減退を予防・回復するための有効成分として有用である。本発明の医薬組成物は、前記した本発明のA〜C群に属するタンパク質の群から選ばれる1種又は2種以上のタンパク質、及び製薬上許容される担体を含有してなるものである。本発明の医薬組成物における有効成分としてのタンパク質は、タンパク質自体であってもよいが、必要により当該タンパク質に対する抗体、当該タンパク質をコードする遺伝子、頭蓋タンパク質の発現を抑制するためのアンチセンスなどであってもよい。
Mitochondria are not only involved in the production of energy in the body, but also have a strong relationship with the supply of active oxygen and apoptosis, and various diseases such as dilated cardiomyopathy, myeloma, gastric cancer, and diabetes In addition, it is known to cause morphological changes due to nutritional disorders and aging. Twenty-two proteins of the present invention are strongly related to such changes in mitochondrial morphology, and these proteins can also control and regulate mitochondrial morphology.
Therefore, the mitochondrial membrane tissue-forming agent and the mitochondrial membrane morphology regulator of the present invention are effective for repairing various diseases caused by mitochondrial morphological abnormalities and abnormal mitochondrial morphologies caused by nutritional disorders and aging. In addition to being useful as a component of pharmaceutical compositions for treating and preventing various diseases caused by mitochondrial morphological abnormalities, it is also effective for preventing and recovering physical strength decline due to nutritional disorders and aging Useful as an ingredient. The pharmaceutical composition of the present invention comprises one or more proteins selected from the group of proteins belonging to the groups A to C of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier. The protein as the active ingredient in the pharmaceutical composition of the present invention may be the protein itself, but if necessary, an antibody against the protein, a gene encoding the protein, an antisense for suppressing the expression of the cranial protein, etc. There may be.

本発明の医薬組成物における「製薬上許容される担体」としては、賦形剤、希釈剤、増量剤、崩壊剤、安定剤、保存剤、緩衝剤、乳化剤、芳香剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等が挙げられる。本発明の医薬組成物は、必要により、前記した製薬上許容される担体の一種以上を用いることにより、錠剤、散剤、顆粒剤、注射剤、液剤、カプセル剤、トローチ剤等の形態に製剤化することができる。本発明の医薬組成物は、経口又は非経口、好ましくは非経口投与される。非経口投与のための剤型としては、注射剤や粘膜投与剤などが挙げられる。
本発明の医薬組成物の投与量は、患者の年齢、性別、体重及び症状、治療効果、投与方法、処理時間、あるいは該医薬組成物に含有される有効成分(前記したタンパクや、その抗体など)の種類などにより異なるが、通常成人一人当たり、有効成分の量として一回につき1μgから100mgの範囲で投与される。
Examples of the “pharmaceutically acceptable carrier” in the pharmaceutical composition of the present invention include excipients, diluents, extenders, disintegrants, stabilizers, preservatives, buffers, emulsifiers, fragrances, colorants, sweeteners. , Thickeners, flavoring agents, solubilizers or other additives. The pharmaceutical composition of the present invention is formulated into tablets, powders, granules, injections, solutions, capsules, troches and the like by using one or more of the pharmaceutically acceptable carriers as necessary. can do. The pharmaceutical composition of the present invention is administered orally or parenterally, preferably parenterally. Examples of the dosage form for parenteral administration include injections and mucosal administration agents.
The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is the patient's age, sex, weight and symptoms, therapeutic effect, administration method, treatment time, or active ingredients contained in the pharmaceutical composition (such as the above-mentioned proteins and antibodies thereof). The dose is usually in the range of 1 μg to 100 mg as an active ingredient per adult.

本発明のスクリーニング方法としては、次の(1)から(4)、
(1)前記したA〜C群に属する22種のタンパク質の群から選ばれる1種又は2種以上のタンパク質が欠損若しくは過剰発現した細胞、又はこれらのタンパク質が添加された細胞を培養し、
(2)当該培養された細胞におけるミトコンドリアの形態に異常を生じさせ、
(3)ミトコンドリアの形態に異常が生じている細胞に、試験物質を添加して、
(4)当該試験物質による、当該細胞におけるミトコンドリアの形態の変化を観察・測定する、
ことからなるものである。
この方法における細胞としては、ヒトの細胞、サルの細胞、マウスの細胞、ラットの細胞などの動物細胞、大腸菌、酵母などの微生物細胞などを使用することができる。また、これらの細胞に目的タンパク質を過剰発現させる方法としては、1又は2以上のコピー数を有する遺伝子を用いて形質転換する方法が挙げられる。形質転換方法としては当業者によく知られている通常の手法を採用することができる。また、抗体を用いて目的のタンパク質の機能を障害させたり、遺伝子を欠損させて目的のタンパク質の発現を抑制することもできる。欠損させる方法としては、突然変異法やターゲッティング法などを採用することができる。さらに、細胞種によっては、培養系に目的のタンパク質を添加することにより、目的のタンパク質の過剰発現系と同種の状況を形成してもよい。
ミトコンドリアの形態の変化を観察・測定する方法としては、顕微鏡により観察する方法、目的のタンパク質の抗体による免疫染色法、タグタンパク質による方法、GFPなどの蛍光法などの各種の方法を採用することができる。
本発明のミトコンドリアの形態を正常化させるために活性な物質をスクリーニングする方法により、活性を有すると判定された物質は、ミトコンドリアの各種の機能障害に対する有効成分として有用な物質である。これらの有効性が確認された物質は、医薬の有効成分として、また化粧品や機能性食品における成分として有用である。
As the screening method of the present invention, the following (1) to (4),
(1) culturing cells in which one or two or more proteins selected from the group of 22 proteins belonging to the groups A to C described above are deficient or overexpressed, or cells to which these proteins are added,
(2) causing an abnormality in the form of mitochondria in the cultured cells;
(3) Add a test substance to the cells with abnormal mitochondrial morphology,
(4) Observe and measure changes in mitochondrial morphology in the cells by the test substance,
It consists of things.
As cells in this method, human cells, monkey cells, mouse cells, animal cells such as rat cells, microbial cells such as Escherichia coli and yeast can be used. Examples of a method for overexpressing the target protein in these cells include a method of transformation using a gene having one or two or more copy numbers. As a transformation method, a general method well known to those skilled in the art can be employed. In addition, the function of the target protein can be impaired using an antibody, or the expression of the target protein can be suppressed by deleting the gene. As a deletion method, a mutation method, a targeting method, or the like can be employed. Furthermore, depending on the cell type, the same kind of situation as the overexpression system of the target protein may be formed by adding the target protein to the culture system.
As a method for observing and measuring changes in mitochondrial morphology, various methods such as a method of observing with a microscope, an immunostaining method with an antibody of a target protein, a method with a tag protein, and a fluorescence method such as GFP can be adopted. it can.
Substances determined to have activity by the method for screening active substances for normalizing the mitochondrial morphology of the present invention are useful substances as active ingredients for various mitochondrial dysfunctions. Substances whose effectiveness has been confirmed are useful as active ingredients of pharmaceuticals and as ingredients in cosmetics and functional foods.

本発明の前記した各タンパク質に対する抗体を製造することもできる。したがって、本発明は、前記した本発明の22種のタンパク質に対する抗体、好ましくは特異的抗体を提供するものである。
本発明のこれらの抗体は、公知の一般的な製造方法によって製造することができる。例えば、本発明のタンパク質又はその一部のアミノ酸配列からなるタンパク質を免疫原(抗原)として、必要に応じてフロイントアジュバント(Freund's Adjuvant)とともに、哺乳動物、好ましくは、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、ニワトリ、ネコ、イヌ、ブタ、ヤギ、ウマあるいはウシ、より好ましくはマウス、ラット、ハムスター、モルモットまたはウサギに免疫することにより製造できる。ポリクローナル抗体は、当該免疫感作動物から得た血清から取得することができる。またモノクローナル抗体は、当該免疫感作動物から得た抗体産生細胞(脾臓、リンパ節、骨髄あるいは扁桃等、好ましくは脾臓のB細胞)と自己抗体産生能のない骨髄腫系細胞(ミエローマ細胞)からハイブリドーマを調製し、該ハイブリドーマをクローン化し、哺乳動物の免疫に用いた抗原に対して特異的親和性を示すモノクローナル抗体を産生するクローンを免疫学的測定法(ELISAなど)により選択することによって製造することができる。
Antibodies against each of the above-described proteins of the present invention can also be produced. Therefore, the present invention provides antibodies, preferably specific antibodies, against the 22 proteins of the present invention described above.
These antibodies of the present invention can be produced by a known general production method. For example, the protein of the present invention or a protein comprising a part of the amino acid sequence thereof is used as an immunogen (antigen), optionally together with Freund's Adjuvant, a mammal, preferably a mouse, rat, hamster, guinea pig, It can be produced by immunizing a rabbit, chicken, cat, dog, pig, goat, horse or cow, more preferably a mouse, rat, hamster, guinea pig or rabbit. Polyclonal antibodies can be obtained from serum obtained from the immunized animal. Monoclonal antibodies are obtained from antibody-producing cells (spleens, lymph nodes, bone marrow, tonsils, etc., preferably B cells of the spleen, preferably) and myeloma cells (myeloma cells) that are not capable of producing autoantibodies. Manufactured by preparing a hybridoma, cloning the hybridoma, and selecting a clone that produces a monoclonal antibody exhibiting specific affinity for the antigen used to immunize the mammal by immunoassay (such as ELISA) can do.

本発明は、ミトコンドリアの機能や形態を制御又は調節するタンパク質を網羅的に同定する手法を提供するものであり、本発明の方法によりミトコンドリアの形態を制御又は調節する機能を有するタンパク質を初めて単離し特定することが可能となった。したがって、本発明は、ミトコンドリアの形態を制御又は調節する機能を有する新規なタンパク質を提供するものであり、本発明によりミトコンドリアの形態を制御又は調製するためのミトコンドリア膜組織形成剤及びミトコンドリア膜の形態調節剤が提供される。本発明のミトコンドリア膜組織形成剤及びミトコンドリア膜の形態調節剤は、ミトコンドリアの形態を正常化させることにより、ミトコンドリアの機能を正常化させ、ミトコンドリアの異常に起因する各種の疾患の治療や予防を可能とするだけでなく、栄養障害や加齢に伴うミトコンドリアの機能の減退を回復し、また当該機能を維持することを可能とするものである。   The present invention provides a method for comprehensively identifying proteins that control or regulate mitochondrial function and morphology. For the first time, a protein having a function to control or regulate mitochondrial morphology is isolated by the method of the present invention. It became possible to specify. Therefore, the present invention provides a novel protein having a function of controlling or regulating mitochondrial morphology, and the mitochondrial membrane tissue-forming agent and mitochondrial membrane morphology for controlling or preparing the mitochondrial morphology according to the present invention A regulator is provided. The mitochondrial membrane tissue-forming agent and mitochondrial membrane shape regulator of the present invention normalizes the mitochondrial morphology, thereby normalizing mitochondrial function and enabling treatment and prevention of various diseases caused by mitochondrial abnormalities In addition, it is possible to recover the loss of mitochondrial function associated with nutritional disorders and aging, and to maintain the function.

図1は、本発明の方法により得られたミトコンドリアのマトリックス画分の二次元電気泳動を示す図面に代わる写真である。FIG. 1 is a photograph replacing a drawing, showing two-dimensional electrophoresis of a mitochondrial matrix fraction obtained by the method of the present invention. 図2は、本発明の方法により得られたマトリックス画分と分離された膜画分の二次元電気泳動を示す図面に代わる写真である。FIG. 2 is a photograph replacing a drawing, showing two-dimensional electrophoresis of the matrix fraction obtained by the method of the present invention and the separated membrane fraction. 図3は、本発明の方法により得られた膜画分をアルカリ液にて洗浄して得られた膜に緩く結合するタンパク質群の二次元電気泳動を示す図面に代わる写真である。FIG. 3 is a photograph instead of a drawing showing two-dimensional electrophoresis of proteins that loosely bind to the membrane obtained by washing the membrane fraction obtained by the method of the present invention with an alkaline solution. 図4は、本発明の方法により得られた膜貫通ドメインを持つなどの膜に強固に結合する性質を持つタンパク質群の二次元電気泳動を示す図面に代わる写真である。FIG. 4 is a photograph replacing a drawing showing two-dimensional electrophoresis of proteins having a property of firmly binding to a membrane such as having a transmembrane domain obtained by the method of the present invention. 図5は、本発明の配列番号1〜12で示されるタンパク質のアミノ酸数とそれらのドメイン構造を模式的に示したものである。FIG. 5 schematically shows the number of amino acids of the proteins represented by SEQ ID NOs: 1 to 12 and their domain structures. 図6は、本発明の配列番号13〜23で示されるタンパク質のアミノ酸数とそれらのドメイン構造を模式的に示したものである。FIG. 6 schematically shows the number of amino acids of the proteins represented by SEQ ID NOs: 13 to 23 of the present invention and their domain structures. 図7は、本発明のタンパク質であるc6orf125(配列番号7)、E3−3a(配列番号9)、及びLOC79135(配列番号2)をコードする遺伝子を含有する遺伝子を、それぞれHeLa細胞へ導入して発現させたときの免疫染色の結果を示す図面に代わるカラー写真である。FIG. 7 shows the introduction of genes containing genes encoding c6orf125 (SEQ ID NO: 7), E3-3a (SEQ ID NO: 9), and LOC79135 (SEQ ID NO: 2) of the present invention into HeLa cells. It is a color photograph which replaces drawing which shows the result of the immuno-staining when it was made to express. 図8は、本発明のタンパク質であるc6orf125(配列番号7)、E3−3a(配列番号9)、及びLOC79135(配列番号2)をコードする遺伝子を含有する遺伝子を、それぞれHeLa細胞へ導入して発現させたときの免疫染色の結果を示す図面に代わるカラー写真である。FIG. 8 shows the introduction of genes containing genes encoding c6orf125 (SEQ ID NO: 7), E3-3a (SEQ ID NO: 9), and LOC79135 (SEQ ID NO: 2) of the present invention into HeLa cells. It is a color photograph which replaces drawing which shows the result of the immuno-staining when it was made to express. 図9は、本発明のA群に属するタンパク質のうちのLOC79714(配列番号5)、CHCHD3(配列番号10)、及びOCIA(配列番号13)をコードする遺伝子を含有する遺伝子を、それぞれHeLa細胞へ導入して発現させたときの免疫染色の結果を示す図面に代わるカラー写真である。FIG. 9 shows that genes containing genes encoding LOC79714 (SEQ ID NO: 5), CHCHD3 (SEQ ID NO: 10), and OCIA (SEQ ID NO: 13) among the proteins belonging to Group A of the present invention are respectively transferred to HeLa cells. It is a color photograph which replaces drawing which shows the result of the immuno-staining when it introduce | transduces and expresses. 図10は、本発明のC群に属するPHB(配列番号18)、SLP2(配列番号19)、HADH2(配列番号22)、CGI−51(配列番号20)、及びHAX−1(配列番号21)の各タンパク質をコードする遺伝子を含有する遺伝子を、それぞれHeLa細胞へ導入して発現させたときの免疫染色の結果を示す図面に代わるカラー写真である。FIG. 10 shows PHB (SEQ ID NO: 18), SLP2 (SEQ ID NO: 19), HADH2 (SEQ ID NO: 22), CGI-51 (SEQ ID NO: 20), and HAX-1 (SEQ ID NO: 21) belonging to Group C of the present invention. 2 is a color photograph instead of a drawing showing the results of immunostaining when a gene containing a gene encoding each of the above proteins is introduced into HeLa cells and expressed. 図11は、本発明のC群に属するPHB(配列番号18)及びSLP2(配列番号19)のタンパク質をコードする遺伝子を含有する遺伝子を、それぞれHeLa細胞へ導入して発現させたときの、これらの細胞におけるミトコンドリア膜電位を、ミトコンドリア膜電位に依存したミトコンドリア染色マーカーRh123で検出した結果を示す図面に代わるカラー写真である。FIG. 11 shows the expression of genes containing the genes encoding PHB (SEQ ID NO: 18) and SLP2 (SEQ ID NO: 19) proteins belonging to Group C of the present invention when introduced into HeLa cells. 4 is a color photograph replacing a drawing, showing the result of detection of the mitochondrial membrane potential in the cells with the mitochondrial staining marker Rh123 depending on the mitochondrial membrane potential.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.

ミトコンドリア膜画分の単離と検定
DMEMに10%FBSを添加した培養液を用いて培養した5x10から1x10個のHeLa細胞をトリプシン処理した後に回収し、PCV(packed cell volume)を測定した。細胞塊を10xPCV量の低張液で懸濁したのち、ポッター型ホモゲナイザーでホモゲナイズした後、ショ糖液にて等張とした。これを高速冷却遠心機にて600gで、10分間、4℃にて遠心分離し、上清を細胞質画分とした。得られた細胞質画分を、さらに高速冷却遠心機にて10000gで、10分間、4℃にて遠心分離し、沈殿をミトコンドリア粗画分とした。この沈殿を、等張ショ糖液で懸濁後、密度勾配遠心法に用いた。密度勾配遠心は、OptiPrepTM(Invitrogen社製)を用いて、その35%及び13%、並びに6%Percol(Difco社製)の段階的傾斜濃度(step gradient)を用いて、20000rpmで、16時間、4℃の遠心分離を施行した後、ミトコンドリアのバンドを得た。これを等張ショ糖液で洗浄し、純ミトコンドリア画分とした。
得られた純ミトコンドリア画分を超音波で破砕した後、冷却ミクロ遠心機にて15000rpmで、10分遠心分離して非破砕ミトコンドリアを沈殿として取り除いた後、上清を卓上超遠心機にて100000rpmで、20分、4℃にて遠心分離し、沈殿を粗なミトコンドリア膜画分(A)とし、その上清をマトリックス画分(B)とした。粗な膜画分をアルカリ液にて処理したのち、この条件で超遠心分離を行い、沈殿をミトコンドリア膜に強固に結合するタンパク質群(C)とし、その上清をミトコンドリア膜に弱く結合するタンパク質群(D)とした。
これらの各ミトコンドリア画分の分画の可否を検討するために、それぞれの精製段階で二次元電気泳動にて検討した。二次元電気泳動は以下の方法で実施した。まず各々の画分約200mgのタンパク質をTCA沈殿法で精製し、7M尿素及び2Mチオ尿素を含むサンプル用緩衝液で可溶化した。これをpH3−10のレンジの非線形の等電点電気用ゲル(ImmobilineTM DryStrip pH3-10 NL: Amersham Biosciences)を用いて一次元電気泳動法を施行後、ヨードアセトアミドにてアルキル化処理して、二次元目の電気泳動に供した。二次元目の電気泳動は10%または12%のSDS−PAGEを施行し、銀染色またはCBB染色にてタンパク質のスポットを検出した。
Isolation and assay of mitochondrial membrane fraction 5 × 10 8 to 1 × 10 9 HeLa cells cultured using a culture solution containing 10% FBS in DMEM were collected after trypsin treatment, and PCV (packed cell volume) was measured. . The cell mass was suspended in a 10 × PCV amount of hypotonic solution, homogenized with a potter type homogenizer, and then made isotonic with a sucrose solution. This was centrifuged at 600 g for 10 minutes at 4 ° C. in a high-speed cooling centrifuge, and the supernatant was used as the cytoplasm fraction. The obtained cytoplasm fraction was further centrifuged at 10,000 g for 10 minutes at 4 ° C. in a high-speed cooling centrifuge, and the precipitate was used as a crude mitochondrial fraction. This precipitate was suspended in an isotonic sucrose solution and then used for density gradient centrifugation. Density gradient centrifugation was performed using OptiPrep (Invitrogen) with a step gradient of 35% and 13% and 6% Percol (Difco) at 20000 rpm for 16 hours. Mitochondrial bands were obtained after centrifugation at 4 ° C. This was washed with an isotonic sucrose solution to obtain a pure mitochondrial fraction.
The obtained pure mitochondrial fraction was crushed with ultrasonic waves, centrifuged at 15000 rpm in a refrigerated microcentrifuge for 10 minutes to remove non-crushed mitochondria as a precipitate, and the supernatant was then removed at 100,000 rpm in a tabletop ultracentrifuge. The mixture was centrifuged at 4 ° C. for 20 minutes, the precipitate was used as a crude mitochondrial membrane fraction (A), and the supernatant was used as a matrix fraction (B). After the crude membrane fraction is treated with an alkaline solution, ultracentrifugation is performed under these conditions, and the precipitate is made into a protein group (C) that binds tightly to the mitochondrial membrane, and the supernatant is weakly bound to the mitochondrial membrane. Group (D).
In order to examine the possibility of fractionation of these mitochondrial fractions, two-dimensional electrophoresis was examined at each purification stage. Two-dimensional electrophoresis was performed by the following method. First, about 200 mg of protein in each fraction was purified by TCA precipitation, and solubilized with a sample buffer containing 7M urea and 2M thiourea. This was subjected to one-dimensional electrophoresis using a non-linear isoelectric focusing gel (Immobiline ™ DryStrip pH3-10 NL: Amersham Biosciences) in the pH 3-10 range, and then alkylated with iodoacetamide. It was subjected to a second-order electrophoresis. In the second-dimensional electrophoresis, 10% or 12% SDS-PAGE was performed, and protein spots were detected by silver staining or CBB staining.

図1は粗なミトコンドリア膜画分(A)を用いて、また図2はマトリックス画分(B)を用いて、前述の二次元電気泳動法を用いて展開した図である。二次元目には10%SDS−PAGEを施行し、銀染色にてタンパク質のスポットを検出した。その結果、図1と図2の二つのサンプルを比較すると、マトリックス画分には可溶性のタンパク質(例えばHSP60:図1及び図2中の矢印参照)が多くみられ、超音波破細と超遠心法による分離はよく行なわれていることがわかった。
図3は、同様の方法でミトコンドリア膜に強固に結合するタンパク質群(C)について検討した結果であり、図4は同様にミトコンドリア膜に弱く結合するタンパク質群(D)について検討した結果である。なお、ゲルの染色はCBB染色法を用いた。その結果、膜タンパク質(例えばATP合成酵素dサブユニット:図3及び図4中の矢印参照)は膜に強固に結合するタンパク質群(C)に多く見られることなどから、アルカリ洗浄法による精製はよく行なわれたことがわかった。
FIG. 1 is a diagram developed using the above-described two-dimensional electrophoresis method using a crude mitochondrial membrane fraction (A) and FIG. 2 using a matrix fraction (B). In the second dimension, 10% SDS-PAGE was performed, and protein spots were detected by silver staining. As a result, when the two samples of FIGS. 1 and 2 are compared, the matrix fraction contains many soluble proteins (for example, HSP60: see arrows in FIGS. 1 and 2). It was found that the separation by the law was performed well.
FIG. 3 shows the results of examining the protein group (C) that binds strongly to the mitochondrial membrane by the same method, and FIG. 4 shows the results of examination of the protein group (D) that similarly binds weakly to the mitochondrial membrane. The gel was stained by CBB staining. As a result, membrane proteins (for example, ATP synthase d subunit: see arrows in FIGS. 3 and 4) are often found in the protein group (C) that binds strongly to the membrane. I found that it was done well.

ミトコンドリア膜に強固に結合するタンパク質群の2次元展開とタンパク質の網羅的同定
前記した実施例1で得られたミトコンドリア膜に強固に結合するタンパク質群(C)を網羅的に解析するために、この画分を改めて12%SDS−PAGEを用いて二次元電気泳動法を行い、CBB染色の染色性を高めてタンパク質を検出したところ、合計247スポットを検出した(図3参照)。
これらのスポットをすべて切り出し、トリプシンにてゲル中での消化(in gel digestion)を行った後、ペプチドを精製し、これをLC−MS/MS(ナノLCとしてParadigm MS−4と、MS/MSとしてFinigan LTQとを組み合わせて用いた。)にて分析し、ペプチド配列タギング(Peptide sequence tagging)法を用いてデータベース検索を行ない、各スポットのタンパク質をすべて同定した。247個のスポットを解析し、重複を排除して171種類のタンパク質を同定した。その結果を分類したものを表1に示した。以上の結果から、同定されたタンパク質がミトコンドリアタンパク質であり、実施例1に記載したミトコンドリアの精製標品の純度が高いことが示された。
表1で同定されたタンパク質の中で、新たにミトコンドリアの形態や機能の調節に関与する可能性のあるタンパク質に着目し、各々のタンパク質の生物学的情報の程度により以下の(A)〜(C)の3群に分類した。
A.機能が明らかにされていないタンパク質群。
B.機能の一部に関する知見はあるが、ミトコンドリアでの機能が明らかでないタンパ ク質群。
C.ミトコンドリアへの局在が明らかであり、機能の一部に関する知見はあるが、ミト コンドリアの形態への影響に関する知見がないタンパク質群。
Two-dimensional development of protein groups that strongly bind to the mitochondrial membrane and comprehensive identification of proteins In order to comprehensively analyze the protein group (C) that strongly binds to the mitochondrial membrane obtained in Example 1 above, The fractions were subjected to two-dimensional electrophoresis using 12% SDS-PAGE, and the protein was detected by enhancing the staining property of CBB staining. As a result, a total of 247 spots were detected (see FIG. 3).
All of these spots were excised and digested in gel with trypsin, and then the peptide was purified, and this was purified by LC-MS / MS (Paradigm MS-4 and MS / MS as nano LC). And Finigan LTQ was used in combination, and a database search was performed using the peptide sequence tagging method to identify all proteins in each spot. 247 spots were analyzed and 171 proteins were identified by eliminating duplicates. The results are classified in Table 1. From the above results, it was shown that the identified protein is a mitochondrial protein, and the purity of the purified mitochondrial preparation described in Example 1 is high.
Among the proteins identified in Table 1, the following (A) to (A) to (A) to (C) are focused on the proteins that may be newly involved in the regulation of mitochondrial morphology and function. C) was classified into three groups.
A. A group of proteins whose functions have not been clarified.
B. A group of proteins that have knowledge about some of the functions, but whose functions in mitochondria are not clear.
C. A group of proteins with clear mitochondrial localization and knowledge of some of the functions but no knowledge of mitochondrial morphology.

これらのタンパク質の中のA群に属する15種(A−1〜A−15)、B群に属する2種(B−1〜B−2)、及びC群に属する5種(C−1〜C−5)の合計22種のタンパク質について、同定した結果と一致するアミノ酸配列を有するものをデーターベースにより検索した結果を以下に示す。これらのタンパク質群の各タンパク質の検索結果に基づくアミノ酸配列と、その合致した部分アミノ酸配列(以下のアミノ酸配列中で下線が付されている部分。)を以下に示す。以下の表示では各アミノ酸はアミノ酸の1文字表記で示されている。
(1)タンパク質A−1(配列番号1に記載のタンパク質):
検索結果:NP_060336 hypothetical protein LOC54968
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):10.00%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mlflalgspw avelplcgrr talcaaaalr
1
gprasvsras sssgpsgpva gwstgpsgaa
31
rllrrpgraq ipvywegyvr flntpsdkse
61
dgrliytgnm aravfgvkcf systsliglt
91
flpyiftqnn aisesvplpi qiifygimgs
121
ftvitpvllh fitkgyvirl yheattdtyk
151
aitynamlae tstvfhqndv kipdakhvft
181
tfyaktksll vnpvlfpnre dyihlmgydk
211
eefilymeet seekrhkddk
241 260
(下線部分は、配列合致部分を示す。以下同じ。)
Among these proteins, 15 types belonging to Group A (A-1 to A-15), 2 types belonging to Group B (B-1 to B-2), and 5 types belonging to Group C (C-1 to The results of searching for a protein having an amino acid sequence that matches the identified results for a total of 22 proteins of C-5) are shown below. The amino acid sequences based on the search results of each protein in these protein groups and the matched partial amino acid sequences (the portions underlined in the following amino acid sequences) are shown below. In the following display, each amino acid is indicated by a single letter of the amino acid.
(1) Protein A-1 (protein described in SEQ ID NO: 1):
Search result: NP_060336 hypothetical protein LOC54968
AA 'amino acid sequence match rate (protein coverage by AA's): 10.00%
Searched amino acid sequence and its matching part mlflargspw avelplcgrr talcaaaar
1
gprasvsras sssgsgpsgpva gwstgpsgaa
31
rllrrrpgraq ipvywegyvr flntpsdkse
61
dgrliytgnm ar avfgvk cf systriglt
91
flpyiftnn aisesvplpi qifigigmgs
121
ftvitpvllh fitkgyvir l yheattdtyk
151
aitnamlamae tstvfhqndv kipdak hvft
181
tfyak tksll vnpvlfpnre dyhlmgydk
211
eefillymeet sekhrkhddk
241 260
(The underlined portion indicates a sequence matching portion. The same applies hereinafter.)

(2)タンパク質A−2(配列番号2に記載のタンパク質):
検索結果:NP_077027 hypothetical protein LOC79135
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):13.13%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mfkviqrsvg paslslltfk vyaapkkdsp
1
pknsvkvdel slysvpegqs kyveearsql
31
eesisqlrhy cepyttwcqe tysqtkpkmq
61
slvqwgldsy dylqnappgf fprlgvigfa
91
gliglllarg skikklvypp gfmglaasly
121
ypqqaivfaq vsgerlydwg lrgyiviedl
151
wkenfqkpgn vknspgtk
181 198
(2) Protein A-2 (protein described in SEQ ID NO: 2):
Search result: NP_077027 hypothetical protein LOC79135
AA 'protein coverage by AA's: 13.13%
Searched amino acid sequence and its matched part mfkviqrsvg
1
pknsvk vdel slysvpegqs k yveear sql
31
eesisqlr hy cepittwcqe tysqtkpkkmq
61
slvqwgldsy dylqnapppgf fprlgvigfa
91
grigllarg skikklvyp gfmglaasly
121
ypqqaivfaq vsgerlydwg lrgivivedl
151
wkenfqkpgn vknspgtk
181 198

(3)タンパク質A−3(配列番号3に記載のタンパク質):
検索結果:NP_001001692 FLJ45139 protein
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's): 4.41%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mkkrfynakt vsillvkqqn nwaissqlhh
1
qlmpnlesiw lrmekeslpr slnfdhhgiy
31
mnwqtkfmll lktvsiprsq aiftqpglgs
61
gtpqgykqsh salgwaatls cwgkdgsrql
91
swvtagssfh ksdlis
121 136
(3) Protein A-3 (protein described in SEQ ID NO: 3):
Search result: NP_001001692 FLJ45139 protein
AA 'amino acid sequence match rate (protein coverage by AA's): 4.41%
Searched amino acid sequence and its matching part mkkrfynakt vsillvkqqn nwaissqlhh
1
qlpmnlesiw lrmekeslpr slnfhghyy
31
mnwqtkfmml lk tvsipr sq aiftqpgls
61
gtpqgykqsh sargwaatls cwgkdgsrql
91
swvtagssfh ksdlis
121 136

(4)タンパク質A−4(配列番号4に記載のタンパク質):
検索結果:NP_775932 hypothetical protein LOC285492
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):10.86%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mrlpgapalp dadflvhlhf lvqtswficn
1
flvripwasa lpdapallvi lektfpehat
31
crgcwvsgyl cwtapgncic sanvgflkie
61
ntyrqihhth mhrhththtd ksithtctdt
91
htqsqrhrlt sralrlfiln aitdtskfga
121
avffyvyclf adsvykffpf lppfr
151 175
(4) Protein A-4 (protein described in SEQ ID NO: 4):
Search results: NP_775932 hypothetical protein LOC285492
AA 'amino acid sequence match rate (protein coverage by AA's): 10.86%
Searched amino acid sequence and its matching part mrlpgapalp dadflvhlhf
1
flvripwasa lpdapalvi lektfpehat
31
crgcwvsgyl cwtpgnic sanggflkie
61
ntyrqhhhh mhrhthtd ksithctdt
91
htqsqrhr lt sallrlfiln aitdtsk fga
121
avffyvyclf adsvykffpf lppfr
151 175

(5)タンパク質A−5(配列番号5に記載のタンパク質):
検索結果:NP_078937 hypothetical protein LOC79714
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):13.16%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mtrtlcspgp sqpgekrpee valglhhrlp
1
algralghsi qqratstakt wwdryeefvg
31
lnevreaqgk vteaekvfmv arglvreare
61
dlevhqaklk evrdrldrvs redsqylela
91
tlehrmlqee krlrtaylra edserekfsl
121
fsaavreshe kertraertk nwsligsvlg
151
aligvagsty vnrvrlqelk allleaqkgp
181
vslqeaireq assysrqqrd lhnlmvdlr
211
lvhaagpgqd sgsqagsppt rdrdvdvlsa
241
alkeqlshsr qvhscleglr eqldglektc
271
sqmagvvqlv ksaahpglve padgampsfl
301
leqgsmilal sdteqrleaq vnrntiystl
331
vtcvtfvatl pvlymlfkas
361 380
(5) Protein A-5 (protein described in SEQ ID NO: 5):
Search results: NP_078937 hypothetical protein LOC79714
AA 'amino acid sequence identity (protein coverage by AA's): 13.16%
Searched amino acid sequence and its matching part mtrtlcspgp
1
algr alghsi qqr atstakt wdryeyefvg
31
lnvreaaqgk vteaekvfmv arglvreare
61
dlevhqaklk evrdrldrvs redsqylela
91
trehrmlqee krrltaylra edserek fsl
121
fsaavr eshe kertraertk nwsligsvlg
151
alignvagsty vnrvrlqelk allleaqk gp
181
vslqair eq assysrqqrd llnlmvdlr g
211
lvhaagpgqd sgsqagsppt r drdvdvlsa
241
alkeqshshr qvhscleglr eqldglektc
271
sqmagvvqlv ksaapgglve padgampsfl
301
leqgsmilal sdteqrleaq vnrntystyl
331
vtcvtfvatl pvlymlfkas
361 380

(6)タンパク質A−6(配列番号6に記載のタンパク質):
検索結果:AAQ89151 HSAL5836
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):31.46%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mhsalatall llipllllrr ffdgsalreg
1
gsrekpgpsr rrwaghspep wrsptlrsgp
31
gfpsyplgvp afvfispgps psqwalpcl
61 89
(6) Protein A-6 (protein described in SEQ ID NO: 6):
Search results: AAQ89151 HSAL5836
AA 'amino acid sequence match rate (protein coverage by AA's): 31.46%
Searched amino acid sequence and its matching part
mhsaallll lllllllrr ffdgsalr eg
1
gsrekpgpsr rrwaghsep wrsptlrsgp
31
gfpsyplgvp afvfispgps psqwalpcl
61 89

(7)タンパク質A−7(配列番号7に記載のタンパク質):
検索結果:NP_115716 chromosome 6 open reading frame 125
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):53.13%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
maasryrrfl klceewpvde tkrgrdlgay
1
lrqrvaqafr egentqvaep eacdqmyesl
31
arlhsnyykh kyprprdtsf sglsleeyk
61
ilstdtleel keidkgmwkk lqekfapkgp
91
eedhka
121 126
(7) Protein A-7 (protein described in SEQ ID NO: 7):
Search result: NP_115716 chromosome 6 open reading frame 125
AA 'protein coverage by AA's: 53.13%
The searched amino acid sequence and its matched part maasryrr fl klceewpvde tkrgrdlgay
1
lr qr vaqafr agentqvaep eacdqmyesl
31
ar lhsnyykh kypr prdtsf sglsleeyk l
61
ilstdtleel keidkgmwkk lqekfapkgp
91
edhka
121 126

(8)タンパク質A−8(配列番号8に記載のタンパク質):
検索結果:BAC04486 unnamed protein product
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):18.60%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mksklpppsg rlcshswrtg sgaapggsag
1
aaegffagtv qqaardktar qrpmargsse
31
pespaarrfs ipgsvqghld avgksrsgdi
61
gsslrveagd krtqasperq phcgahdaqg
91
ehheaqeig
121 129
(8) Protein A-8 (protein described in SEQ ID NO: 8):
Search results: BAC04486 unnamed protein product
AA 'amino acid sequence identity (protein coverage by AA's): 18.60%
Searched amino acid sequence and its matching part mksk lpppsg r lcshswrtg sgaapggsag
1
aaegffagtv qqardktar qrpmargsse
31
pespaarrfs ipgsvqghld avgk srsgdi
61
gsslrveagd k rtqasperq phcgahdaqg
91
ehheaqig
121 129

(9)タンパク質A−9(配列番号9に記載のタンパク質):
検索結果:NP_951032 nuclear protein E3-3 isoform a
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):35.33%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
matalalrsl yrarpslrcp pvelpwaprr
1
ghrlspadde lyqrtrisll qreaaqamyi
31
dsynsrgfmi ngnrvlgpca llphsvvqwn
61
vgshqdited sfslfwllep rieivvvgtg
91
drterlqsqv lqamrqrgia vevqdtpnac
121
atfnflcheg rvtgaalipp pggtsltslg
151
qaaq
181 184
(9) Protein A-9 (protein described in SEQ ID NO: 9):
Search results: NP_951032 nuclear protein E3-3 isoform a
AA 'protein coverage by AA's: 35.33%
Searched amino acid sequence and its matching part materialalrsl yrarpslrcp pvelpwapr
1
ghr lspadde lyqrtrisll qreaaqamyi
31
dsyncsrgfmi ngnr vlgpca llphsvvqwn
61
vgshqlimited sfslwlwl rieivvvgtg
91
drterlqsqv lqamr qrgia vevqdtpnac
121
atfnflcheg rvtgaalipp pggtsltslg
151
qaq
181 184

(10)タンパク質A−10(配列番号10に記載のタンパク質):
検索結果:NP_060282 coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain
containing 3; CHCHD3
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):39.21%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mggttstrrv tfeadeneni tvvkgirlse
1
nvidrmkess psgsksqrys gaygasvsde
31
elkrrvaeel aleqakkese dqkrlkqake
61
ldreraaane qltrailrer icseeeraka
91
khlarqleek drvlkkqdaf ykeqlarlee
121
rssefyrvtt eqyqkaaeev eakfkryesh
151
pvcadlqaki lqcyrenthq tlkcsalatq
181
ymhcvnhakq smlekgg
211 227
(10) Protein A-10 (protein described in SEQ ID NO: 10):
Search result: NP_060282 coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain
containing 3; CHCHD3
AA 'protein coverage by AA's: 39.21%
Searched amino acid sequence and its matching part mggtttstr v tfedeneni tvvk gir lse
1
nvidr mkess psgsksqr ys gaygasvsde
31
elkrrvaeel alaqakk ese dqkrlkqake
61
ldrer aaane qltr ailer icseeeraka
91
khlarqleek drvlk kqdaf ykeqlar lee
121
rssefyr vtt eqyqkaaeev eak fkrish
151
pvcadlqaki lqcylenthq tlkcsalatq
181
ymhcvnhaqq smlekgg
211 227

(11)タンパク質A−11(配列番号11に記載のタンパク質):
検索結果:NP_057026 hypothetical protein LOC51001 ; CGI-12
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):41.25%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
malsaqqipr wfnsvklrsl inaaqltkrf
1
trpartllhg fsaqpqissd ncflqwgfkt
31
yrtsslwnss qstssssqen nsaqssllps
61
mneqsqktqn issfdselfl eeldelppls
91
pmqpiseeea iqiiadpplp pasftlrdyv
121
dhsetlqklv llgvdlskie khpeaanlll
151
rldfekdikq mllflkdvgi ednqlgaflt
181
knhaifsedl enlktrvayl hsknfskadv
211
aqmvrkapfl lnfsverldn rlgffqkele
241
lsvkktrdlv vrlprlltgs lepvkenmk
271
yrlelgfkhn eiqhmitrip kmltankmkl
301
tetfdfvhnv msiphhiivk fpqvfntrlf
331
kvkerhlflt ylgraqydpa kpnyisldk
361
vsipdeifce eiakasvqdf ekflktl
391 417
(11) Protein A-11 (protein of SEQ ID NO: 11):
Search result: NP_057026 hypothetical protein LOC51001; CGI-12
AA 'amino acid sequence match rate (protein coverage by AA's): 41.25%
Searched amino acid sequence and its matching part malsaqqpr wfnsvklrsl inaaqltkrf
1
trpartllhg fsaqpqissd ncflqwgfkt
31
yrtsslwns qstssssqen nsaqssllps
61
mneqsqktqn issfdselfl edeldelpls
91
pmqpiseeea iqiiadpplp pastlrd yv
121
dhsetlqklv llgvdlskie khpeaannll
151
rldfekdik q mllflk dvgi ednqlgaflt
181
knhaifsedl enlktrvayl hsknfskadv
211
aqmvrkapfl lnfsver ldn rlgffqk ele
241
lsvkk trdlv vrlpr lltgs levvkennmk v
271
yr llgfkhn eiqhmitr ip kmltankmkl
301
tetdfvhnv msifhiivk fpqvfntr lf
331
kvkerhlft ylgr aqydpa kpnyisldk l
361
vsipifif eak asvqdf ek flktl
391 417

(12)タンパク質A−12(配列番号12に記載のタンパク質):
検索結果:Q9H078 suppressor of potassium transport defect 3; SKD3
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):30.41%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
MLGSLVLRRK ALAPRLLLRL LRSPTLRGHG
1
GASGRNVTTG SLGEPQWLRV ATGGRPGTSP
31
ALFSGRGAAT GGRQGGRFDT KCLAAATWGR
61
LPGPEETLPG QDSWNGVPSR AGLGMCALAA
91
ALVVHCYSKS PSNKDAALLE AARANNMQEV
121
SRLLSEGADV NAKHRLGWTA LMVAAINRNN
151
SVVQVLLAAG ADPNLGDDFS SVYKTAKEQG
181
IHSLEDGGQD GASRHITNQW TSALEFRRWL
211
GLPAGVLITR EDDFNNRLNN RASFKGCTAL
241
HYAVLADDYR TVKELLDGGA NPLQRNEMGH
271
TPLDYAREGE VMKLLRTSEA KYQEKQRKRE
301
AEERRRFPLE QRLKEHIIGQ ESAIATVGAA
331
IRRKENGWYD EEHPLVFLFL GSSGIGKTEL
361
AKQTAKYMHK DAKKGFIRLD MSEFQERHEV
391
AKFIGSPPGY VGHEEGGQLT KKLKQCPNAV
421
VLFDEVDKAH PDVLTIMLQL FDEGRLTDGK
451
GKTIDCKDAI FIMTSNVASD EIAQHALQLR
481
QEALEMSRNR IAENLGDVQI SDKITISKNF
511
KENVIRPILK AHFRRDEFLG RINEIVYFLP
541
FCHSELIQLV NKELNFWAKR AKQRHNITLL
571
WDREVADVLV DGYNVHYGAR SIKHEVERR
601
VNQLAAAYEQ DLLPGGCTLR ITVEDSDKQL
631
LKSPELPSPQ AEKRLPKLRL EIIDKDSKTR
661
RLDIRAPLHP EKVCNTI
691 707
(12) Protein A-12 (protein described in SEQ ID NO: 12):
Search results: Q9H078 suppressor of potassium transport defect 3; SKD3
AA 'protein coverage by AA's: 30.41%
Searched amino acid sequence and its matching part MLGSLVLRRK ALAPRLLLLRLRSPTLRRGHG
1
GASGRNVTTG SLGEPQWLRV ATGGRPGTSP
31
ALFSGRGAT GGRQGGRFDT KCLAAATWGR
61
LPGPEETLPG QDSWNGVPSR AGLGMCALAA
91
ALVVHCYSK S PSNKDAALLLE AAR ANNMQEV
121
SR LLSEGADV NAK HRLGWTA LMVAAINRNNN
151
SVVQVLLAAG ADPNLGDDFS SVYKTAKEQG
181
IHSLEDGGQD GASRHITNQW TSALEFRRWL
211
GLPAGVLITR EDDFNNNRLNN RASFK GCTAL
241
HYAVLADDYR TVKELLDGGA NPLQRNEMGH
271
TPLDYAR EGE VMKLLR TSEA KYQEKQR KRE
301
AEER RRFPLE QRRLHEHIGQ ESAIATVGAA
331
IR RKENGWYD EEHPLVFLFL GSSGIGKTEL
361
AKQTAKYMHK DAKKGFIR LD MSEFQERHEV
391
AKFIGSPPGY VGHEEGGQLT KK LKQCNPAV
421
VLFDEVDKAH PDVLTIMMLQL FDEGRLTDGK
451
GKTIDCKDA FIMTSNVASD EIAQHALQLR
481
QEAEMSRNR IAENLGGDVQI SDKITSKNF
511
KENVIRPILK AHFRRDEFLG RINEIVYFLP
541
FCHSELIQLV NKELNFWAKR AKQRHNITLL
571
WDREVADVLV DGYNVHYGAR SIKHEVERR V
601
VNQLAAAYEQ DLLPGGCCTLR ITVEDSDKQL
631
LKSPELPSPQ AEK RLPK LRL EIDKDSKTR
661
RLDIRAPLHP EKVCNTI
691 707

(13)タンパク質A−13(配列番号13に記載のタンパク質):
検索結果:NP_060300 ovarian carcinoma immunoreactive antigen; OCIA
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):13.47%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mngradfrep naevprpiph igpdyiptee
1
errvfaecnd esfwfrsvpl aatsmlitqg
31
liskgilssh pkygsipkli lacimgyfag
61
klsyvktcqe kfkklenspl gealrsgqar
91
rssppghyyq kskydssvsg qssfvtspaa
121
dniemlphye pipfsssmne saptgitdhi
151
vqgpdpnlee spkrknitye elrnknresy
181
evsltqktdp svrpmhervp kkevkvnkyg
211
dtwde
241 245
(13) Protein A-13 (protein described in SEQ ID NO: 13):
Search results: NP_060300 ovarian carcinoma immunoreactive antigen; OCIA
AA 'protein coverage by AA's: 13.47%
Searched amino acid sequence and its matching part mngradfrep naevprpiph
1
errvfaecnd esfwfrsvpl aatsmlitqg
31
liskissil pkygsipkli lacymyfag
61
klsyvktcqe kfk klenspl gealr sgqar
91
rssppghyyq k skydssvsg qssffvtspaa
121
dniemlphye pipfsssmne saptgitdhi
151
vqgpdpnlee spkrknity errnknr esy
181
evsltqk tdp svrpmhervp kkevkvnkyg
211
dtwde
241 245

(14)タンパク質A−14(配列番号14に記載のタンパク質):
検索結果:AAH01837 glioblastoma amplified sequence; GBAS
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's): 9.44%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
maarvlrarg aawaggllqr aapcsllprl
1
rtwtsssnrs redswlkslf vrkvdprkda
31
hsnllakket snlyklqfhn vkpecleayn
61
icqevlpki hedkhypctl vgtwntwyge
91
qdqavhlwry eggypaltev mnklrenkef
121
lefrkarsdm llsrknqlll efsfwnepvp
151
sgpniyelr syqlrpgtmi ewgnywarai
181
rfrqdgneav ggffsqigql ymvhhlwayr
211
dlqtredirn aawhkhgwee lvyytvpliq
241
emesrimipl ktsplq
271 286
(14) Protein A-14 (protein described in SEQ ID NO: 14):
Search results: AAH01837 glioblastoma amplified sequence; GBAS
AA 'amino acid sequence match rate (protein coverage by AA's): 9.44%
Searched amino acid sequence and its matching part maarvllag awagglllqr aapcsllprl
1
rtwtsssnrs redswlkslf vrkvdprkda
31
hsnlakket snlyklqfhn vkpecleayn
61
k icqevlpk i hedkhypctl vgtwntwyge
91
qdqavhlwry eggypaltev mnklr enkef
121
lefrrk arsdm llsrknqlll efsfwnepvp
151
r sgpniyerr syqlrpgtmi ewgnywarai
181
rfrqdgneav ggffsqigql ymvhhlwayr
211
dlqtredirn awhkhgwee lvytvpliq
241
emesrimipl ktsplq
271 286

(15)タンパク質A−15(配列番号15に記載のタンパク質):
検索結果:NP_149061 cat eye syndrome chromosome region,
candidate 5 isoform 2 precursor
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's): 3.87%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
maawgcvaal gaarglcwra araaaglqgr
1
parrcyavgp aqspptfgfl ldidgvlvrg
31
hrvipaalka frrlvnsqgq lrvpvvfvtn
61
agnilqhska qelsallgce vdadqvilsh
91
spmklfseyh ekrmlvsgqg pvmenaqglg
121
frnvvtvdel rmafplldmv dlerrlkttp
151
lprndfprie gvlllgepvr wetslqlimd
181
vllsngspga glatppyphl pvlasnmdll
211
wmaeakmprf ghgtfllcle tiyqkvtgke
241
lryeglmgkp siltyqyaed lirrqaerrg
271
waapirklya vgdnpmsdvy ganlfhqylq
301
kathdgapel gaggtrqqqp sasqscisil
331
vctgvynprn pqstepvlgg geppfhghrd
361
lcfspglmea shvvndvnea vqlvfrkegw
391
ale
421 423
(15) Protein A-15 (protein described in SEQ ID NO: 15):
Search results: NP_149061 cat eye syndrome chromosome region,
candidate 5 isoform 2 precursor
AA 'protein coverage by AA's: 3.87%
Searched amino acid sequence and its matching part maawgcvaal gaarglcwra araaaglqgr
1
parrcyavgp aqspptfgfl ldidgvlvrg
31
hr vipaalk a frrlvnsqgq lrvpvvfvtn
61
agnilqhska kelsallgce vdadqvilsh
91
spmklfseyh ekrmlvsgqg pvmenaqglg
121
fr nvvtvdel r mafpllldmv derrrlkttp
151
lprndfpri gvlllgepvr wetslqlimd
181
vllsngspga glatppyph pvlasnmdl
211
wmaeakmprf ghgtflcle tieqkvtgke
241
lryeglmmgkp siltyqyaed lirrqaerg
271
waapirklya vgdnpmsdvy ganlfhqylq
301
kathdgapel gagtrqqqp sasqscisil
331
vctgvynprn pqstepvlgg geppfhghrd
361
lcfspglmea shvvndvnea vqlvfrkegw
391
ale
421 423

(16)タンパク質B−1(配列番号16に記載のタンパク質):
検索結果:NP_006308 brain abundant, membrane attached
signal protein 1
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):76.21%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mggklskkkk gynvndekak ekdkkaegaa
1
teeegtpkes epqaaaepae akegkekpdq
31
daegkaeeke gekdaaaake eapkaepekt
61
egaaeakaep pkapeqeqaa pgpaaggeap
91
kaaeaaaapa esaapaagee pskeegepkk
121
teapaapaaq etksdgapas dskpgsseaa
151
pssketpaat eapsstpkaq gpaasaeepk
181
pveapaansd qtvtvke
211 227
(16) Protein B-1 (protein described in SEQ ID NO: 16):
Search results: NP_006308 brain abundant, membrane attached
signal protein 1
AA 'protein coverage by AA's: 76.21%
Searched amino acid sequence and corresponding part mggklskkk
1
teeegtpkes epqaaaepae akegk ekpdq
31
daegkaeeeke gekdaaake eapkaepekt
61
egaeaak aep pkapeqeqa pgpaaggeap
91
kaeaaaaapa esapaagee pskeegepkk
121
teapaapaq etksdgapas dskpgssea
151
pssketpaat eapstpkaq gpaasaeeepk
181
pveapaandd qtvtvke
211 227

(17)タンパク質B−2(配列番号17に記載のタンパク質):
検索結果:NP_002083 G-rich RNA sequence binding factor 1
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):13.92%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
magtrwvlga llrgcgcncs scrrtgaacl
1
pfysaasypa lrasllpqsl aaaaavptrs
31
ysqeskttyl edlppppeye lapskleeev
61
ddvfliraqg lpwsctmedv lnffsdcrir
91
ngengihfll nrdgkrrgda liemeseqdv
121
qkalekhrmy mgqryvevye innedvdalm
151
kslqvksspv vndgvvrlrg lpyscnekdi
181
vdffaglniv ditfvmdyrg rrktgeayvq
211
feepemanqa llkhreeign ryieifpsrr
241
nevrthvgsy kgkkiasfpt akyitepemv
271
feehevnedi qpmtafesek eielpkevpe
301
klpeaadfgt tsslhfvhmr glpfqanaqd
331
iinffaplkp vritmeysss gkatgeadvh
361
fethedavaa mlkdrshvhh ryielflnsc
391
pkgk
421 424
(17) Protein B-2 (protein described in SEQ ID NO: 17):
Search result: NP_002083 G-rich RNA sequence binding factor 1
AA 'amino acid sequence identity (protein coverage by AA's): 13.92%
Searched amino acid sequence and its matching part magtrwvlga llrgcgcncs scrrtgaacl
1
pffyasaypa lrasllpqsl aaaavptrs
31
ysquestty edlppppeye lapskleeev
61
ddvfliraqg lpwssctmedv lnffsdcrir
91
ngengihfl nr dgkr rgda liemeseqdv
121
qk alekhrmy mgqryvevey innervdalm
151
kslqvk sspv vndgvvr lrg lpyscnekdi
181
vdffgllniv dtfvmdyrg rrktgeayvq
211
FEPEMANQUA llkhreeign r yieifpsrr
241
nevrthvsy kgkkiasfpt akiitepemv
271
FEHEVENNEY qpmtafesk eilpkevpe
301
klpeadfgt tsslhfvhmr glpfqanaqd
331
iinffaplkp vritmeiss gkatgeadvh
361
hetedavaa mlkdrshvhh r yielflnsc
391
pk gk
421 424

(18)タンパク質C−1(配列番号18に記載のタンパク質):
検索結果:NP_002625 prohibitin; PHB
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):29.04%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
maakvfesig kfglalavag gvvnsalynv
1
daghravifd rfrgvqdivv gegthflipw
31
vqkpiifdcr srprnvpvit gskdlqnvni
61
tlrilfrpva sqlpriftsi gedydervlp
91
sitteilksv varfdageli tqrelvsrqv
121
sddlteraat fglilddvsl thltfgkeft
151
eaveakqvaq qeaerarfvv ekaeqqkkaa
181
iisaegdska aelianslat agdglielrk
211
leaaediayq lsrsrnityl pagqsvllql
241
pq
271272
(18) Protein C-1 (protein described in SEQ ID NO: 18):
Search result: NP_002625 prohibitin; PHB
AA 'protein coverage by AA's: 29.04%
The searched amino acid sequence and its matching part maakvfesig kfglalavag gvvnsalynv
1
daghr avifd rfr gvqdivv gegthflipw
31
vqkpiifdcr srpr nvpvit gskdlqnvni
61
tlr ilfrpva sqlpriftsi gedydrvlp
91
siteilksv var fdageli tqr elvsrqv
121
sdlterata fglildvsl thltfgk eft
151
eaveakqvaq qeaarfvv ekaeqqkkaa
181
iisaegdsk a aileanslat aggdglielrk
211
leaeadiaq lsrsrnityl pagqsvllql
241
pq
271272

(19)タンパク質C−2(配列番号19に記載のタンパク質):
検索結果:NP_038470 stomatin-like protein 2; SLP2
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):41.01%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mlaraargtg alllrgslla sgraprrass
1
glprntvvlf vpqqeawvve rmgrfhrile
31
pglnilipvl driryvqslk eivinvpeqs
61
avtldnvtlq idgvlylrim dpykasygve
91
dpeyavtqla qttmrselgk lsldkvfrer
121
eslnasivda inqaadcwgi rclryeikdi
151
hvpprvkesm qmqveaerrk ratvlesegt
181
resainvaeg kkqaqilase aekaeqinqa
211
ageasavlak akakaeairi laaaltqhng
241
daaasltvae qyvsafskla kdsntillps
271
npgdvtsmva qamgvygalt kapvpgtpds
301
lssgssrdvq gtdasldeel drvkms
331 356
(19) Protein C-2 (protein described in SEQ ID NO: 19):
Search result: NP_038470 stomatin-like protein 2; SLP2
AA 'amino acid sequence match rate (protein coverage by AA's): 41.01%
Searched amino acid sequence and its matching part mlaraargg
1
glpr ntvvlf vpqqeawvve r mgrfhill
31
pglniripvl dryvqslk evinvpeqs
61
avtdnvtlq idgvlyrim dpyka sigve
91
dpeyavtqla qttmrsselgk lsldkvfr er
121
eslnasivda inqadcwgi r cryyeikdi
151
hvpprvkesm qmqveer rk ratvlegegt
181
resinvaeg kkqaqilase aekainqa
211
ageasaavlak aka akaeairi laaaltqhng
241
daasltvae qyvsafskla kdsntilps
271
npgdvtsmva qmgvygalt k apvpgptds
301
lssgsssr dvq gtdasldeel drvkms
331 356

(20)タンパク質C−3(配列番号20に記載のタンパク質):
検索結果:NP_056195 CGI-51 protein
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's): 9.38%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mgtvharsle plpssgpdfg glgeeaefve
1
vepeakqeil enkdvvvqhv hfdglgrtkd
31
diiiceigdv fkaknlievm rkshearekl
61
lrlgifrqvd vlidtcqgdd alpngldvtf
91
evtelrrltg syntmvgnne gsmvlglklp
121
nllgraekvt fqfsygtket syglsffkpr
151
pgnfernfsv nlykvtgqfp wsslretdrg
181
msaeysfpiw ktshtvkweg vwrelgclsr
211
tasfavrkes ghslksslsh amvidsrnss
241
ilprrgallk vnqelagytg gdvsfikedf
271
elqlnkqlif dsvfsasfwg gmlvpigdkp
301
ssiadrfylg gptsvrgfsm hsigpqsegd
331
ylggeaywag glhlytplpf rpgqggfgel
361
frthfflnag nlcnlnygeg pkahirklae
391
cirwsygagi vlrlgniarl elnycvpmgv
421
qtgdricdgv qfgagirfl
451 469
(20) Protein C-3 (protein described in SEQ ID NO: 20):
Search result: NP_056195 CGI-51 protein
AA 'amino acid sequence identity (protein coverage by AA's): 9.38%
Searched amino acid sequence and its matching part mgtvharsl plpssgpdfg
1
veepakqeil enkdvvvqhv hfdglgrtkd
31
dicieigdv fkkanlievm rkshearekl
61
lr lgifr qvd vlidtcqgdd alpngldvtf
91
evtelrrrlg syntmvgne gsmvlglklp
121
nllgraekvt fqfsygtket sglsffkpr
151
pgnfer nfsv nlykvtgqfp wsslr etdrg
181
msayysfpiw ktshtvkweg vwrergclsr
211
tasfavrkes ghslksslsh amvidsr nss
241
ilpr rgallck vnquelagtg gdvsfikedf
271
elqlnqqlif dsvfsasfwg gmlvpigdkp
301
ssiadrfylgptsvrgfsm hsigqqsegd
331
ylggeaywag glhlytplpf rpgqggfgel
361
frthfflnag nlcnlnnygeg pkahirklae
391
cirwsygagi vlrggnial elnycvpmgv
421
qtgdr icdgv qfgagir fl
451 469

(21)タンパク質C−4(配列番号21に記載のタンパク質):
検索結果:NP_006109 HS1 binding protein; HAX1
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):18.64%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
mslfdlfrgf fgfpgprshr dpffggmtrd
1
edddeeeeee ggswgrgnpr fhspqhppee
31
fgfgfsfspg ggirfhdnfg fddlvrdfns
61
ifsdmgawtl pshppelpgp esetpgerlr
91
egqtlrdsml kypdshqpri fggvlesdar
121
sespqpapdw gsqrpfhrfd dvwpmdphpr
151
tredndldsq vsqeglgpvl qpqpksyfk
181
isvtkitkpd giveerrtvv dsegrtettv
211
trheadsspr gdpesprppa lddafsildl
241
flgrwfrsr
271 279
(21) Protein C-4 (protein described in SEQ ID NO: 21):
Search result: NP_006109 HS1 binding protein; HAX1
AA 'protein coverage by AA's: 18.64%
Searched amino acid sequence and its matching part mslfdllfrgf fgfppgprshr dffgggmtrd
1
edddeeeee ggswgrgnpr fhspqhppee
31
fgfgfsfspg ggilfhdnfg fddlvrdfns
61
ifsdmmgawtl pshppelpgp setpger lr
91
egqtlr dsml kypdshqpr i fggvlesdar
121
sespqpapdw gsqrpfhrfd dvwpmpdphpr
151
trendndldsq vsqeglgpvl qpqpksyfk s
181
isvkitkpd giberertrvv dsegrttv
211
tr headspr gdpesprpppa lddafsildl
241
flgrwfrsr
271 279

(22)タンパク質C−5(配列番号22に記載のタンパク質):
検索結果:NP_004484 hydroxyacyl-Coenzyme A dehydrogenase,
type II; HADH2
AA’によるアミノ酸配列の一致率(protein coverage by AA's):46.36%
検索されたアミノ酸配列とその一致部分
maaacrsvkg lvavitggas glglataerl
1
vgqgasavll dlpnsggeaq akklgnncvf
31
apadvtsekd vqtalalakg kfgrvdvavn
61
cagiavaskt ynlkkgqtht ledfqrvldv
91
nlmgtfnvir lvagemgqne pdqggqrgvi
121
intasvaafe gqvgqaaysa skggivgmtl
151
piardlapig irvmtiapgl fgtplltslp
181
ekvcnflasq vpfpsrlgdp aeyahlvqai
211
ienpflngev irldgairmq p
241 261
(22) Protein C-5 (protein described in SEQ ID NO: 22):
Search results: NP_004484 hydroxyacyl-Coenzyme A dehydrogenase,
type II; HADH2
AA 'protein coverage by AA's: 46.36%
Searched amino acid sequence and its matching part maaacrsvk g lvavitggas glglataerl
1
vgqgasavll dlpnsggeaq akk lgncvv
31
apadvsekd vqtalalakg kfgr vdvavn
61
cagiavask t ynlk kgqtht ledfqr vldv
91
nlmgtfnvir lvagemgqne pdqggqrgvi
121
intasvaaf gqvgqaaysa sk ggivgmtl
151
pear drapig ir vmtiapggl fgtplltslp
181
ekvccnflasq vpfpsrllgdp aeyahlvqai
211
ienpflngev irldgairmq p
241 261

これらのタンパク質の中のA群に属する15種(A−1〜A−15)、B群に属する2種(B−1〜B−2)、及びC群に属する5種(C−1〜C−5)の合計22種のタンパク質についての検索結果に基づいたアミノ酸配列を配列表の配列番号1〜22に示し、その塩基配列を配列番号23〜44に示す。
これらのタンパク質のドメイン構成を、それぞれのタンパク質についてSIB(Swiss Institute of Bioinformatics)のプロテオミクスサーバーであるExPASy(Expert Protein Analysis System)にアクセスして、各種の予測ツールでドメイン構成を予測した。この結果を図5及び図6に示す。これらの結果から、同定された多くのタンパク質が予測上のミトコンドリア標的シグナル(MTS)や膜貫通ドメインなどを持つタンパク質であることが明らかとなった。
Among these proteins, 15 types belonging to Group A (A-1 to A-15), 2 types belonging to Group B (B-1 to B-2), and 5 types belonging to Group C (C-1 to The amino acid sequences based on the search results for a total of 22 proteins of C-5) are shown in SEQ ID NOs: 1 to 22 in the sequence listing, and their base sequences are shown in SEQ ID NOs: 23 to 44.
The domain structure of these proteins was predicted by using an expert protein analysis system (ExPASy), which is a proteomics server of SIB (Swiss Institute of Bioinformatics) for each protein, and predicted using various prediction tools. The results are shown in FIGS. From these results, it was revealed that many of the identified proteins are proteins having a predicted mitochondrial target signal (MTS), a transmembrane domain, and the like.

ミトコンドリア膜タンパク質群のcDNAの単離と細胞への過剰発現によるミトコンドリアへの効果の検討
実施例1及び2において単離され同定されたタンパク質群のそれぞれのcDNAをPCR法により単離し、当該タンパク質のカルボキシル末端にFLAGタグなどのタグタンパク質を融合させるような融合タンパク質をコードする遺伝子を構築し、これを動物細胞用発現ベクターに挿入したプラスミドを作製した。これらの遺伝子をHeLa細胞に導入し、発現させた。これらの発現細胞を免疫細胞染色法にて、タグ標識タンパク質とミトコンドリアのタンパク質としてチトクロームC(cyt. C)に対する抗体を用いて、二重染色を行なった。これを共焦点レーザー顕微鏡で観察した。
結果を図7に示す。この結果の拡大図を図8に示す。この結果、c6orf125およびE3−3aは、管状の形態をもつミトコンドリアの先端部に位置し、ミトコンドリアの融合や分裂に関与する可能性がある。また、LOC79135はミトコンドリアが車軸状の形態をとるように誘導する活性があることが示された。
また、タンパク質としてLOC79714、OCIA、及びCHCHD3を同様に行った結果を図9に示す。この結果、OCIAおよびCHCHD3のタンパク質はミトコンドリアに局在すること、LOC79714およびCHCHD3は、ミトコンドリアを凝集させる活性が存在することが示された。
Isolation of cDNA of mitochondrial membrane protein group and examination of effect on mitochondria by overexpression in cell Each cDNA of protein group isolated and identified in Examples 1 and 2 was isolated by PCR method, and A gene encoding a fusion protein that fuses a tag protein such as a FLAG tag to the carboxyl terminus was constructed, and a plasmid was prepared by inserting this into an expression vector for animal cells. These genes were introduced into HeLa cells and expressed. These expressed cells were double-stained by immunocytostaining using an antibody against cytochrome C (cyt. C) as a tag-labeled protein and a mitochondrial protein. This was observed with a confocal laser microscope.
The results are shown in FIG. An enlarged view of the result is shown in FIG. As a result, c6orf125 and E3-3a are located at the tip of a mitochondrion having a tubular form and may be involved in mitochondrial fusion and division. LOC79135 was shown to have an activity to induce mitochondria to take an axle-like form.
Moreover, the result of having similarly performed LOC79714, OCIA, and CHCHD3 as protein is shown in FIG. As a result, it was shown that OCIA and CHCHD3 proteins were localized in mitochondria, and that LOC79714 and CHCHD3 had activity to aggregate mitochondria.

タンパク質として、PHB、SLP2、及びHADH2、並びにCGI−51、及びHAX−1を用いて、実施例3と同様の免疫染色を行なった。なお、PHB、SLP2、及びHADH2については、ミトコンドリアのマーカーとしてcyt.Cに代えてOPA1の抗体を用いた。
この結果を図10に示す。この結果、いずれのタンパク質も、ミトコンドリアの形態を凝集させる活性があることが示された。
The same immunostaining as in Example 3 was performed using PHB, SLP2, and HADH2, and CGI-51 and HAX-1 as proteins. As for PHB, SLP2, and HADH2, cyt. Instead of C, an antibody of OPA1 was used.
The result is shown in FIG. As a result, it was shown that each protein has an activity to aggregate mitochondrial morphology.

ミトコンドリアの膜電位に与える影響について
C群に属するタンパク質であるPHB及びSLP2のカルボキシル末端にFLAGタグを融合させた融合タンパク質をコードする遺伝子をHeLa細胞に強制発現させ、ミトコンドリア膜電位に依存したミトコンドリア染色マーカーRh123でミトコンドリアの膜電位を検出した。
結果を図11に示す。その結果、SLP2の過剰発現細胞ではミトコンドリアの膜電位の低下が認められなかったものの、PHBの過剰発現細胞ではミトコンドリアの膜電位の低下が認められた(図11の矢印)。このことは、PHBタンパク質がミトコンドリアにおいて膜電位の調節に関わっている可能性を示している。
Effects on mitochondrial membrane potential PHLa which is a protein belonging to group C and a gene encoding a fusion protein in which a FLAG tag is fused to the carboxyl terminus of SLP2 are forcibly expressed in HeLa cells, and mitochondrial staining depending on mitochondrial membrane potential Mitochondrial membrane potential was detected with the marker Rh123.
The results are shown in FIG. As a result, although a decrease in mitochondrial membrane potential was not observed in cells overexpressing SLP2, a decrease in mitochondrial membrane potential was observed in cells overexpressing PHB (arrows in FIG. 11). This indicates that PHB protein may be involved in the regulation of membrane potential in mitochondria.

本発明は、ミトコンドリアの形態を制御又は調節することができる機能を有する新規なタンパク質及び、当該タンパク質を用いたミトコンドリア膜組織形成剤及びミトコンドリア膜の形態調節剤を提供するものであり、ミトコンドリアの形態の異常に起因する各種の疾患の治療剤や予防剤などの医薬組成物だけでなく、ミトコンドリアの形態や機能を維持するための化粧品や機能性食品などの材料として産業上の利用可能性を有するものである。   The present invention provides a novel protein having a function capable of controlling or regulating mitochondrial morphology, a mitochondrial membrane tissue-forming agent and a mitochondrial membrane morphology regulator using the protein, and the mitochondrial morphology. It has industrial applicability not only as a pharmaceutical composition such as a therapeutic agent or preventive agent for various diseases caused by abnormalities in the body, but also as a material for cosmetics and functional foods to maintain the form and function of mitochondria. Is.

配列番号1:NP−060336のアミノ酸配列。
配列番号2:NP−077027のアミノ酸配列。
配列番号3:NP−001001692のアミノ酸配列。
配列番号4:NP−775932のアミノ酸配列。
配列番号5:NP−078937のアミノ酸配列。
配列番号6:AAQ89151のアミノ酸配列。
配列番号7:NP−115716のアミノ酸配列。
配列番号8:BAC04486のアミノ酸配列。
配列番号9:NP−951032のアミノ酸配列。
配列番号10:NP−060282のアミノ酸配列。
配列番号11:NP−057026のアミノ酸配列。
配列番号12:Q9H078のアミノ酸配列。
配列番号13:NP−060300のアミノ酸配列。
配列番号14:AAH01837のアミノ酸配列。
配列番号15:NP−149061のアミノ酸配列。
配列番号16:NP−006308のアミノ酸配列。
配列番号17:NP−002083のアミノ酸配列。
配列番号18:NP−002625のアミノ酸配列。
配列番号19:NP−038470のアミノ酸配列。
配列番号20:NP−056195のアミノ酸配列。
配列番号21:NP−006109のアミノ酸配列。
配列番号22:NP−004484のアミノ酸配列。
配列番号23:NP−060336の塩基配列。
配列番号24:NP−077027の塩基配列。
配列番号25:NP−001001692の塩基配列。
配列番号26:NP−775932の塩基配列。
配列番号27:NP−078937の塩基配列。
配列番号28:AAQ89151の塩基配列。
配列番号29:NP−115716の塩基配列。
配列番号30:BAC04486の塩基配列。
配列番号31:NP−951032の塩基配列。
配列番号32:NP−060282の塩基配列。
配列番号33:NP−057026の塩基配列。
配列番号34:Q9H078の塩基配列。
配列番号35:NP−060300の塩基配列。
配列番号36:AAH01837の塩基配列
配列番号37:NP−149061の塩基配列。
配列番号38:NP−006308の塩基配列。
配列番号39:NP−002083の塩基配列。
配列番号40:NP−002625の塩基配列。
配列番号41:NP−038470の塩基配列。
配列番号42:NP−056195の塩基配列。
配列番号43:NP−006109の塩基配列。
配列番号44:NP−004484の塩基配列。
SEQ ID NO: 1: NP-060336 amino acid sequence.
SEQ ID NO: 2: amino acid sequence of NP-0707027.
SEQ ID NO: 3: amino acid sequence of NP-001001692.
SEQ ID NO: 4: amino acid sequence of NP-775932.
SEQ ID NO: 5: amino acid sequence of NP-078937.
SEQ ID NO: 6: AAQ89151 amino acid sequence.
SEQ ID NO: 7: amino acid sequence of NP-115716.
SEQ ID NO: 8: Amino acid sequence of BAC04486.
SEQ ID NO: 9 amino acid sequence of NP-951032.
SEQ ID NO: 10: amino acid sequence of NP-060282.
SEQ ID NO: 11 amino acid sequence of NP-057026.
SEQ ID NO: 12: amino acid sequence of Q9H078.
SEQ ID NO: 13 amino acid sequence of NP-060300.
SEQ ID NO: 14: Amino acid sequence of AAH01837
SEQ ID NO: 15: amino acid sequence of NP-149061.
SEQ ID NO: 16: amino acid sequence of NP-006308
SEQ ID NO: 17 amino acid sequence of NP-002083.
SEQ ID NO: 18: amino acid sequence of NP-002625.
SEQ ID NO: 19: amino acid sequence of NP-038470.
SEQ ID NO: 20: amino acid sequence of NP-056195.
SEQ ID NO: 21: amino acid sequence of NP-006109.
SEQ ID NO: 22: amino acid sequence of NP-004484.
Sequence number 23: The base sequence of NP-060336.
SEQ ID NO: 24: Nucleotide sequence of NP-0707027.
Sequence number 25: The base sequence of NP-001001692.
SEQ ID NO: 26: nucleotide sequence of NP-775932.
Sequence number 27: The base sequence of NP-078937.
SEQ ID NO: 28: AAQ89151 base sequence.
Sequence number 29: The base sequence of NP-115716.
SEQ ID NO: 30: Base sequence of BAC04486.
SEQ ID NO: 31: nucleotide sequence of NP-951032.
SEQ ID NO: 32: base sequence of NP-060282
SEQ ID NO: 33: Nucleotide sequence of NP-057026.
SEQ ID NO: 34: base sequence of Q9H078.
Sequence number 35: The base sequence of NP-060300.
SEQ ID NO: 36: base sequence of AAH01837 SEQ ID NO: 37: base sequence of NP-149061
SEQ ID NO: 38: base sequence of NP-006308
SEQ ID NO: 39: nucleotide sequence of NP-002083.
Sequence number 40: The base sequence of NP-002625.
SEQ ID NO: 41: nucleotide sequence of NP-038470.
SEQ ID NO: 42: nucleotide sequence of NP-056195.
Sequence number 43: The base sequence of NP-006109.
Sequence number 44: The base sequence of NP-004484.

Claims (3)

配列表の配列番号2,7,9のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつミトコンドリア膜組織の形成能と共に、ミトコンドリアを異常な管状又は車軸状の形態に誘導する活性を有するタンパク質を有効成分として含む、ミトコンドリアの形態の制御又は調節剤。 The amino acid sequence according to any one of SEQ ID NOs: 2, 7, and 9 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 90% identity with these amino acid sequences, and the ability to form mitochondrial membrane tissue, An agent for controlling or regulating the form of mitochondria, which contains as an active ingredient a protein having an activity of inducing an abnormal tubular or axle-like form. 配列表の配列番号2,7,9のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつミトコンドリア膜組織の形成能を有すると共に、ミトコンドリアを異常な管状又は車軸状の形態に誘導する活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を有効成分として含むミトコンドリアの形態の制御又は調節剤。 It has an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 2, 7, and 9 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 90% identity with these amino acid sequences, and has the ability to form mitochondrial membrane tissue An agent for controlling or regulating the form of mitochondria comprising, as an active ingredient, a gene encoding a protein having an activity to induce mitochondria into an abnormal tubular or axle-like form. 配列表の配列番号2,7,9のいずれかに記載のアミノ酸配列、又はこれらのアミノ酸配列と少なくとも90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつミトコンドリア膜組織の形成能を有すると共に、ミトコンドリアを異常な管状又は車軸状の形態に誘導する活性を有するタンパク質の群から選ばれる1種又は2種以上のタンパク質が欠損若しくは過剰発現した細胞、又はこれらのタンパク質が添加された細胞であって、ミトコンドリアの形態に異常が生じている細胞に、試験物質を添加して、当該試験物質によるミトコンドリアの形態の変化を測定することからなる、ミトコンドリアの形態を正常化させるために活性な物質をスクリーニングする方法。 It has an amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 2, 7, and 9 in the sequence listing, or an amino acid sequence having at least 90% identity with these amino acid sequences, and has the ability to form mitochondrial membrane tissue A cell in which one or more proteins selected from the group of proteins having an activity to induce mitochondria into an abnormal tubular or axle-like form is deficient or overexpressed, or a cell to which these proteins are added. A substance active to normalize the mitochondrial morphology, comprising adding a test substance to a cell having an abnormality in the mitochondrial morphology and measuring a change in the mitochondrial morphology by the test substance. How to screen.
JP2011125684A 2011-06-03 2011-06-03 Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them Active JP5891561B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011125684A JP5891561B2 (en) 2011-06-03 2011-06-03 Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011125684A JP5891561B2 (en) 2011-06-03 2011-06-03 Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005311816A Division JP4920239B2 (en) 2005-10-26 2005-10-26 Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011207903A JP2011207903A (en) 2011-10-20
JP5891561B2 true JP5891561B2 (en) 2016-03-23

Family

ID=44939320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011125684A Active JP5891561B2 (en) 2011-06-03 2011-06-03 Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5891561B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013213688A (en) * 2012-03-30 2013-10-17 Kanagawa Academy Of Science And Technology Method for detecting hyperlipemia or diabetes, and screening method of therapeutic agent for disease

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001092331A2 (en) * 2000-05-30 2001-12-06 Genentech, Inc. Compositions and methods for the treatment of immune related diseases
AU3395900A (en) * 1999-03-12 2000-10-04 Human Genome Sciences, Inc. Human lung cancer associated gene sequences and polypeptides
JP2002539815A (en) * 1999-03-26 2002-11-26 ヒューマン ジノーム サイエンシーズ, インコーポレイテッド 47 human secreted proteins
US6436642B1 (en) * 1999-04-20 2002-08-20 Curagen Corporation Method of classifying a thyroid carcinoma using differential gene expression
DK1185648T3 (en) * 1999-06-02 2007-07-30 Genentech Inc Methods and compositions for inhibiting neoplastic cell growth
EP1214337A2 (en) * 1999-09-15 2002-06-19 Incyte Genomics, Inc. Proteins associated with cell differentiation
AU7721500A (en) * 1999-09-29 2001-04-30 Human Genome Sciences, Inc. Colon and colon cancer associated polynucleotides and polypeptides
CA2709291A1 (en) * 1999-12-01 2001-06-07 Genentech, Inc. Secreted and transmembrane polypeptides and nucleic acids encoding the same
AU2002324700A1 (en) * 2001-08-14 2003-03-03 Bayer Ag Nucleic acid and amino acid sequences involved in pain
US20040101874A1 (en) * 2002-04-12 2004-05-27 Mitokor Inc. Targets for therapeutic intervention identified in the mitochondrial proteome
US20070203083A1 (en) * 2003-06-13 2007-08-30 Mootha Vamsi K Methods Of Regulating Metabolism And Mitochondrial Function

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011207903A (en) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chu et al. Regulation of the ER stress response by a mitochondrial microprotein
Chang et al. Interaction between Poly (ADP-ribose) and NuMA contributes to mitotic spindle pole assembly
Monetta et al. Rab1b interacts with GBF1 and modulates both ARF1 dynamics and COPI association
Zha et al. ASIC2 subunits target acid-sensing ion channels to the synapse via an association with PSD-95
Wang et al. Structural basis of diverse membrane target recognitions by ankyrins
Wentzel et al. mSYD1A, a mammalian synapse-defective-1 protein, regulates synaptogenic signaling and vesicle docking
Yin et al. The 1D4 antibody labels outer segments of long double cone but not rod photoreceptors in zebrafish
Dráberová et al. Differential expression of human γ‐tubulin isotypes during neuronal development and oxidative stress points to a γ‐tubulin‐2 prosurvival function
Eulitz et al. Identification of Xin-repeat proteins as novel ligands of the SH3 domains of nebulin and nebulette and analysis of their interaction during myofibril formation and remodeling
Legendre et al. αII-βV spectrin bridges the plasma membrane and cortical lattice in the lateral wall of the auditory outer hair cells
Ali et al. Endoplasmic reticulum quality control is involved in the mechanism of endoglin-mediated hereditary haemorrhagic telangiectasia
Machado et al. Heat shock cognate protein 70 regulates gephyrin clustering
Yang et al. A plasma membrane localized protein phosphatase in Toxoplasma gondii, PPM5C, regulates attachment to host cells
Hoffmann et al. Live cell imaging reveals actin-cytoskeleton-induced self-association of the actin-bundling protein WLIM1
Liang et al. A SUMO1-derived peptide targeting SUMO-interacting motif inhibits α-Synuclein aggregation
JP2003284574A (en) Nucleic acid molecule, polypeptide and use therefor including diagnosis and treatment of alzheimer's disease
JP2013165715A (en) Cell into which protein capable of becoming polymerization nucleus of protein polymer or polymer thereof is introduced and method for producing the same
Balana et al. O-GlcNAc forces an α-synuclein amyloid strain with notably diminished seeding and pathology
Travina et al. The long linker region of telomere-binding protein TRF2 is responsible for interactions with lamins
Wiktor et al. Identification of novel potential interaction partners of UDP-galactose (SLC35A2), UDP-N-acetylglucosamine (SLC35A3) and an orphan (SLC35A4) nucleotide sugar transporters
Chambraud et al. FKBP52 in neuronal signaling and neurodegenerative diseases: a microtubule story
CN103816540B (en) The material for reducing the combination that β suppresses albumen 1 and the albumen of APH 1 is preparing the application in preventing and treating nerve degenerative diseases medicine
JP4920239B2 (en) Mitochondrial membrane proteins and genes encoding them
Ishiyama et al. Sortilin acts as an endocytic receptor for α‐synuclein fibril
Vaid et al. A kinesin is present at unique Sertoli/spermatid adherens junctions in rat and mouse testes

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130514

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20150813

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5891561

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250