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低温感受性を示す細胞内タンパク質の局在化の分子機構

DNA→RNA→タンパク質というのは分子生物学のセントラルドグマと呼ばれるもので、遺伝子発現の流れを示すものです。しかし、このとき生成するのはアミノ酸が重合した「ポリペプチド」に過ぎません。実際に「タンパク質」として機能するためには、適切な修飾や高次構造の形成などのステップを経なければなりませんし、さらにはそのタンパク質が実際に機能する場所に輸送されなければなりません。つまり、適材適所に配置される必要があるのです。タンパク質は通常細胞質で生合成されますが、細胞の外や生体膜の中で機能するものもたくさんあります。こうしたタンパク質は膜を透過したり膜に組み込まれたりする必要があるわけです。生体膜（特に細胞質膜）は外界と自己の境目になっていて、膜を介した物質の横断は厳密に制御されています。たとえば、イオンや糖類などの低分子はおろか水分子さえ膜を自由に行き来することはできません。タンパク質がこうした生体膜を透過したり組み込まれたりするためには巧妙な仕組みが必要となってきますが、これらのタンパク質局在化はすべての生物で普遍的なしくみで起こります（図）。また、低温下では生体膜の流動性が大幅に低下するため、タンパク質膜透過や膜挿入は大きく影響を受けてしまいます。本研究室では、タンパク質膜透過や膜挿入に必要な因子をすべて純化し、タンパク質膜透過・膜挿入を試験管内で再構成し、タンパク質局在化の分子機構を明らかにすることを目指しています。