| Project/Area Number |
17J01146
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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 |
Biophysics
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 航 北海道大学, 理学研究院, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | シトクロムc / Rcf1 / ミトコンドリア / 超複合体 / 低酸素 / 電子伝達活性 / 脱水和 / 構造変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は出芽酵母由来の電子キャリアタンパク質isoform-1シトクロムc(iso-1-Cyt c)、及び低酸素時に発現が誘導されるisoform-2シトクロムc(iso-2-Cyt c)と、パートナータンパク質のユビキノール－シトクロムcレダクターゼ(Cyt bc1)及びシトクロムc酸化酵素(CcO)との電子伝達機構について、分光法及びCcOによる酸素消費量の測定を通して速度論的解析を行った。これらの解析によって得られた各Cyt cのCyt bc1, CcOに対する複合体親和性はいずれもiso-2-Cyt cの方が高く、生体内環境に近いイオン強度においてもその傾向は維持された。以上より、iso-2-Cyt cは各パートナータンパク質とiso-1-Cyt c以上に安定な電子伝達複合体を形成していることが示された。
さらに、ミトコンドリア電子伝達系の高効率化の要因となるCyt bc1-CcO超複合体の形成に寄与する膜貫通タンパク質Respiratory Supercomplex Factor 1 (Rcf1)に着目し、このタンパク質がCyt bc1-CcO間電子伝達に与える効果について検討した。同様の解析を行った結果、Rcf1存在下において、特にiso-2-Cyt cのCyt bc1との複合体親和性が2-2.5倍、CcOへの電子伝達速度が1.5-2倍の上昇を示した。これらの結果よりRcf1-Cyt c間の相互作用の形成が示唆され、iso-2-Cyt cがCcOへ電子を供給した後Rcf1との相互作用によって速やかにCcOから解離し、Cyt cが拡散過程を経ずにCyt bc1へ迅速に会合する機構の存在が予想された。
以上本年度の研究より、iso-2-Cyt c及びRcf1が低酸素時のミトコンドリア呼吸鎖の高効率化を通してATP生産に寄与していることが新たに提唱された。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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