研究概要ミトコンドリアを構成するタンパク質の大部分は細胞質においてプレ配列がN末端に付加された前駆体タンパク質として合成される。ミトコンドリア外膜に存在するTom20がプレ配列を最初に認識する。過去の研究で、Tom20が持つプレ配列に対する広い選択性の構造基盤を明らかにするために、リンカーを介した分子間SS結合を利用してTom20とプレ配列ペプチドの複合体を安定化した。この結果から、Tom20は複数の結合状態を用いてプレ配列を動的に認識していることを提唱した。本年度は,異なる安定化技術を用いて,より自然な複合体のデザインを行った.まず,プレ配列に導入した分子内SS結合を利用して複合体を安定化した。その結果、異なる結晶条件下で新たに2つの新規複合体構造を得た。一方はこれまでの複合体構造と同一の相互作用様式であり、固定化方法の違いによるバイアスが無視できることを示唆する。一方の複合体構造は新規の相互作用様式であり、動的平衡状態が少なくとも3種類存在することを意味する。2番目の方法として,Tom20とプレ配列をスペーサーなしに直接分子間SS結合でつないだデザインを試した。動的状態の不動点となる疎水性アミノ酸の位置に含硫非天然アミノ酸を導入し,Tom20V109C変異体と分子間SS結合を形成させた。