| Project/Area Number |
13J03956
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Structural biochemistry
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
金 宙妍 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 蛋白質間相互作用 / フェレドキシン / 亜硫酸還元酵素 / 等温滴定熱量測定 / NMR / 酵素活性 / 分子間相互作用 / 静電的相互作用 / 非静電的相互作用 / 結晶構造解析 / ITC / 電子伝達 / フェレトキシン / 熱測定 / 溶液NMR分光学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は生理的条件を考慮したフェレドキシン(Fd)と亜硫酸還元酵素(SiR)間の分子間相互作用とSiR活性との関連性を調べた。
最初にNaCl濃度変化(０～４００mM)の効果を酵素活性測定で調べた。Fd依存的なSiR活性測定は両蛋白質間の相互作用を反映する。NaCl濃度の上昇とともにFd依存的SiR活性は高まったが、４０～８０mM 以上のNaCl濃度ではSiR活性が低下し、２００ mM以上ではSiR活性が殆ど観測できなかった。これらの結果から、SiRの活性はFdとの相互作用によって調節されることが示された。
次は、等温滴定熱測定を用い、FdとSiR間の相互作用を熱力学的に調べた。FdとSiR間の相互作用は発熱反応であり、エンタルピー変化とエントロピー変化が複合体形成の駆動力であった。NaCl濃度の上昇は、エンタルピーの寄与を低くし、両蛋白質間の親和力を徐々に低下させた。駆動力の寄与から、静電・非静電的相互作用がFd:SiR複合体形成に重要であることが分かった。
溶液NMR分光法を用い、各NaCl濃度でのFdとSiR間の相互作用をアミノ酸残基レベルで調べた。１５N安定同位体標識したFdにSiRを加えて２次元HSQC測定を行い、SiRとの相互作用に関わるFdの残基の同定と動いたFdのNMRピークの移動度を計算した。NaCl濃度に関係なくSiRとの結合部位は類似していたが、静電・非静電残基が多く存在し、複合体を安定化させていた。しかし、Fdの両末端および[2Fe-2S]クラスタ前の静電・非静電残基は、NaCl濃度依存的な化学シフト摂動を表した。
以上の結果から、①複合体の安定化および親和力の調節に、静電・非静電的相互作用の両方の非共有結合が重要であること②生理的条件に近いイオン強度でのFd:SiR複合体の配向がSiRの活性を最大化することが提案された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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