Article 遺伝：シャペロニンの過剰発現は遺伝的変異と酵素の進化を促進する 2009年6月4日 Nature 459, 7247 doi: 10.1038/nature08009 タンパク質突然変異の多く、タンパク質機能を変化させるようなものは特に、タンパク質の安定性を損ない、したがって有害である。シャペロンは、熱ショックタンパク質ともよばれ、変異の影響の緩衝に関係することが多く、そのために、中立な遺伝的多様性の獲得を促したり適応の速度を高めたりしている可能性がある。我々は、大腸菌（Escherichia coli）のGroEL/GroESシャペロニンが、タンパク質の不安定化変異や適応変異を緩衝する能力を調べた。4種類の酵素にin vitroで変異による浮動を生じさせることにより、GroEL/GroESの過剰発現は、蓄積する変異の数を倍増させ、また、タンパク質コアの変異と不安定化作用のより高い変異（GroEL/ GroESが存在しない場合の不安定化エネルギーが約1 kcal mol−1なのに対し、平均で> 3.5 kcal mol−1）の両方またはいずれか一方が存在する変異型酵素の折りたたみを促進することが示された。GroEL/GroESの過剰発現下では、適応した変異型の数（≥ 2倍）や酵素の特異性および活性の向上（≥ 10倍）にみられるように、変異型酵素の特異性の多様化がより速く起こった。これらの結果は、タンパク質の安定性がタンパク質進化の主要な制約条件の1つであり、シャペロニンのような緩衝機構がこの制約の緩和に重要であることを示している。 Full Text PDF 目次へ戻る
