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人工神経内分泌小胞によるシステム細胞工学

Research Project

Project/Area Number 20034034
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

鍔木 基成  Kobe University, 理学研究科, 教授 (00145046)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥6,300,000 (Direct Cost: ¥6,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Keywordsシトクロムb561 / シトクロムb5 / 膜タンパク質 / アスコルビン酸 / ビタミンC / 電子伝達反応 / リポソーム / 人工小胞 / リボソーム
Research Abstract

動物神経内分泌小胞にはシトクロムb561を中心とする膜貫通電子伝達系が存在し,細胞質アスコルビン酸(AsA)から小胞内酸素添加酵素への電子伝達を媒介している。この反応は小胞内での神経伝達物質合成に必須である。本研究では人工小胞に膜酵素・タンパク質を埋め込んだプロテオリポソームを作製し,小胞外からペプチド基質をTAドメインを利用した輸送系,電子当量はb561により供給し,小胞内で神経伝達物質の合成を行わせることにより特異的電子伝達・酵素反応系の構造と機能を解明することが目的である。H21年度は(1) TAドメインを用いたリポソーム内腔への物質輸送系の構築を目指し、ヒトcytochrome b5のTAドメインを利用した輸送系を構築するために、TAドメインに種々の変異・延長を導入したb5変異体の大腸菌での発現と精製に成功した。(2) b561によるAsA依存性膜貫通電子伝達反応機構を解明するため,植物トウモロコシ由来b561を酵母Pichia pastorisにおいて大量発現させ,野生型とAsA結合部位,MDA結合部位周辺,膜貫通部位での特異的変異体を精製してpulse radiolysis, stopped-flow及び電気化学的測定を行った。その結果,植物b561でも動物b561と同様な機構に基づくAsA由来の電子伝達反応が機能していることが明らかとなった。(3) ヒトの持つcytochrome b561のホモログのひとつで、癌抑制遺伝子候補産物101F6タンパク質の大量発現と精製に成功し、AsAに由来する電子伝達反応及び電気化学的解析を行った。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Structural and mechanistic roles of three consecutive Pro residues of porcine NADH-cytochrome b_5 reductase for the binding of β-NADH2009

    • Author(s)
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • Journal Title

      J.Biosci. Bioeng. 108

      Pages: 289-292

    • NAID

      110007465821

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional expression and characterization of human 101F6 protein, a homologue of cytochrome b_561 and a candidate tumor suppressor gene product2009

    • Author(s)
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • Journal Title

      BioFactors 34

      Pages: 219-230

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Importance of conserved Lys^<83> residue of Zea mays cytochrome b_561 for ascorbate-specific transmembrane electron transfer as revealed by site-directed mutagenesis studies2009

    • Author(s)
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • Journal Title

      Biochemistry 48

      Pages: 10665-10678

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural and mechanistic roles of three consecutive Pro residues of porcine NADH-cytochrome, b5 reductase for the binding of β-NADH2009

    • Author(s)
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • Journal Title

      J. Biosci. Bioeng (in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of heme-coordinating histidyl residues of an engineered six-coordinated myoglobin mutant based on the reactivity with diethoxylpyrocarbonate, mass spectrometry and EPR spectroscopy2008

    • Author(s)
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • Journal Title

      J. Biosci. Bioeng. 105

      Pages: 604-613

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of the electron transfer in plant cytochrome b561 by the modification with diethylpyrocarbonate: In search of common mechanisms in the transmembrane electron transfer from ascorbate2008

    • Author(s)
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • Journal Title

      2008 International Symposium on Micro-NanoMechatronics andHuman Science

      Pages: 157-162

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アスコルビン酸特異的膜貫通電子伝達に関与するZea mays cytochrome b561の細胞質側保存性残基の役割2009

    • Author(s)
      鍔木基成
    • Organizer
      第19回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • Place of Presentation
      吹田、大阪大学
    • Year and Date
      2009-06-12
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Roles of conserved amino acid residues on the extravesicular side of Zea mays cytochrome b561 for the ascorbate-specific transmembrane electron transfer2008

    • Author(s)
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • Organizer
      9th International Conference on Membrane Redox Systems and their roles in Biological Stress and Disease
    • Place of Presentation
      Wellington, New Zealand
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/sci-tsubaki/index.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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