トリパノソーム・ブルース菌由来のキネトコアタンパク質（KKT）の発現と相互作用

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Protein Pept. Lett..2019 Jul;PPL-EPUB-99887. doi: 10.2174/0929866526666190723152359.Epub 2019-07-23.

トリパノソーム・ブルース菌由来のキネトコアタンパク質（KKT）の発現と相互作用

Expression and Interactions of Kinetoplastid Kinetochore Proteins (KKTs) from Trypanosome Brucei.

Fangzhen Shan
Yating Diwu
Xiao Yang
Xiaoming Tu

PMID: 31621553 DOI: 10.2174/0929866526666190723152359.

抄録

背景:

キネトコアは、真核生物の染色体分離を促進する高分子タンパク質複合体であり、真核生物ではセントロメアDNAや紡錘体微小管と相互作用して染色体分離を促進している。真核生物のキネトコアは、セントロメアタンパク質(CENP)-Aのように広く保存された成分を介してDNAと結合し、NDC80複合体を介して微小管と結合している。しかし、トリパノソーマ・ブルセアイ（T. brucei）のような進化的に分岐したキネトプラスチド種では、従来とは異なるタイプのキネトコア蛋白質（KKT1-20）が同定されており、染色体分離が異なる蛋白質によって駆動されていることが示唆されている。KKTタンパク質は、連続したαヘリックスから構成され、コイル状のコイル構造を形成する傾向があり、これがさらにタンパク質の重合やミスフォールディングを引き起こし、包接体を形成することになる。

BACKGROUND: Kinetochores are the macromolecular protein complex that drives chromosome segregation by interacting with centromeric DNA and spindle microtubules in eukaryotes. Kinetochores in well studied eukaryotes bind DNA through widely conserved components like Centromere Protein (CENP)-A and bind microtubules through the Ndc80 complex. However, unconventional type of kinetochore proteins (KKT1-20) were identified in evolutionarily divergent kinetoplastid species such as Trypanosoma brucei (T. brucei), indicating that chromosome segregation is driven by a distinct set of proteins. KKT proteins are comprised of sequential α-helixes that tend to form coiled-coil structures, which will further lead to polymerization and misfolding of proteins, resulting in the formation of inclusion bodies.

結果と結論:

大腸菌ではマルトース結合タンパク質（MBP）融合タグ、ヒト胚性腎臓（HEK）293T細胞ではプロテインAタグを用いて、安定なKKTタンパク質を発現・精製した。さらに、酵母を用いた二種混合系を用いて、KKTタンパク質間の相互作用を同定した。本研究は、KKTタンパク質の構造と機能をより深く理解するための重要な基礎を提供するものである。

RESULTS AND CONCLUSION: We expressed and purified the stable KKT proteins with Maltose Binding Protein (MBP) fusion tag in E. coli or Protein A tag in Human Embryonic Kidney (HEK) 293T cells. Furthermore, we identified interactions among KKT proteins using yeast two-hybrid system. The study provides an important basis for further better understanding of the structure and function of KKT proteins.