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細胞膜を介した金属の恒常性維持に関与する蛋白質の構造生物学

Research Project

Project/Area Number 19036024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

伊藤 隆  Tokyo Metropolitan University, 大学院・理工学研究科, 教授 (80261147)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三島 正規  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70346310)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥6,300,000 (Direct Cost: ¥6,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
KeywordsABC輸送体 / ミトコンドリア / ペリプラズム結合蛋白質 / ペリプラズム / ヘム / ニッケル / NMR / 膜蛋白質
Research Abstract

ヒト・ミトコンドリア内膜のABC輸送体ABCB6は, 膜貫通ドメインとABCドメインからなり, 鉄の恒常性を保つことで, 鉄の蓄積による酸化的損傷を抑えつつ, 酸化的リン酸化などのミトコンドリア機能の維持に寄与すると考えられている. 一方で大腸菌NikA(56kDa)は, ペリプラズム結合蛋白質(PBP)の一員であり, Ni輸送や走化性に寄与している.
ABCB6のC末端ABCドメイン(ABCB6-C)については, ホモロジーモデリングで得た構造の検証と精密化を行った.
大腸菌NikAについては, 走化性受容体Tar細胞質領域との相互作用の解析を試みた, TarはNiに対する負の走化性に関与している. この試料についてNMR測定条件の最適化を行い, Tar側の主鎖NMRシグナルの帰属を試みた. また, 2^H/<15>^N標識NikAとTarのタイトレーション実験や交差飽和実験などを行うことによって, NikAと走化性受容体の相互作用のメカニズムの解析を進めた.
また, 本研究で取り上げた試料のうち, ABCB6-Cは溶解度が低く, NMR測定温度での安定性が低いという問題があり, NikA/OppAは高分子量試料であるが故に高感度・高分解能の測定が要求された. これらの問題を克服し, 高感度でかつ迅速に3重共鳴NMR測定を行うために, 間接観測軸に非線形サンプリングを採用し, 最大エントロピー法を用いたデータ処理を行う方法の開発研究も並行して行った, この方法論的研究は, 上記ABCB6-C, NikA/OppA試料のみならず, 生細胞内の蛋白質動態を解析するためのin-cell NMR研究にも適用され, 様々な成果を得ることに成功している.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Protein structure determination in living cells by in-cell NMR spectroscopy2009

    • Author(s)
      Daisuke Sakakibara, (他13名)
    • Journal Title

      Nature 458

      Pages: 102-105

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells2009

    • Author(s)
      Kosuke Inomata, (他10名)
    • Journal Title

      Nature 458

      Pages: 106-109

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Understanding the roles of amino acid residues in tertiary structure formation of chignolin by using molecular dynamics simulation2008

    • Author(s)
      Tohru Terada, (他4名)
    • Journal Title

      Proteins 73

      Pages: 621-631

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Understanding the roles of amino acid residues in tertiary structure formation of chignolin by using molecular dynamics simulation2008

    • Author(s)
      Tohru Terada(他4名)
    • Journal Title

      PROTEINS: Structure, Function, and Bioinformatics 印刷中

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In-cellNMRによる細胞内蛋白質の立体構造解析2008

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      第47回NMR討論会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2008-11-13
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigating protein three-dimensional structures inside living cells by in-cell NMR spectroscopy2008

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      XXIIIth ICMRBS
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2008-08-25
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of nonlinear sampling and maximum entropy reconstruction to"difficult"protein samples2008

    • Author(s)
      伊藤 隆
    • Organizer
      7th CCPN Conference 2007
    • Place of Presentation
      英国・アンブルサイド
    • Year and Date
      2008-07-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of nonlinear sampling and maximum entropy reconstruction to problematic protein samples2007

    • Author(s)
      伊藤 隆
    • Organizer
      Symposium on New NMR in Structural Biology 2007
    • Place of Presentation
      ドイツ・フランクフルト
    • Year and Date
      2007-11-16
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 非線形サンプリング法を用いた迅速な異種核多次元NMR測定法の開発と応用2007

    • Author(s)
      伊藤 隆
    • Organizer
      第46回NMR討論会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛋白質の動的な構造多型性をNMRにより見る:ATPaseの動的構造を中心に2007

    • Author(s)
      伊藤 隆
    • Organizer
      第7回蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-05-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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