Molecular analysis of iron -sulfur cluster biosynthesis machinery : Reaction mechanism based on conformational transition of IscU

• Project/Area Number: 20570130
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: TAKAHASHI Yasuhiro Saitama University, 理工学研究科, 教授 (10154874)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): FUKUYAMA Keiichi 大阪大学, 理学研究科, 教授 (80032283)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2009: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 鉄硫黄タンパク質 / 鉄硫黄クラスター / 生合成 / 遺伝子 / タンパク質

Research Abstract

Proteins containing Fe-S clusters are called Fe-S proteins and participate in a wide range of cellular processes from energy metabolism to gene regulation. The assembly of Fe-S clusters is achieved by a multicomponent machinery. In this study, we have characterized the IscU protein that plays a central role in the biosynthesis machinery and revealed its functionality based on the unique structure.

Research Products

• [Journal Article] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造と作動機構 (2010)
  • Author(s): 和田啓、福山惠一、高橋康弘
  • Journal Title: 化学と生物 48(12) Pages: 831-837
  • NAID: 10027728980
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IscR regulates RNase LS activity by repressing rnlA transcription. (2010)
  • Author(s): Yuichi Otsuka, Kumiko Miki, Mitsumori Koga, Natsu Katayama, Wakako Morimoto, Yasuhiro Takahashi, Tetsuro Yonesaki
  • Journal Title: Genetics 185(3) Pages: 823-830
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural Insights into Vinyl Reduction Regiospecificity of Phycocyanobilin : Ferredoxin Oxidoreductase (PcyA). (2010)
  • Author(s): Yoshinori Hagiwara, Masakazu Sugishima, Htoi Khawn, Hideki Kinoshita, Katsuhiko Inomata, Lixia Shang, J.Clark Lagarias, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 285(2) Pages: 1000-1007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of the Fe-S cluster in the sensory domain of nitrogenase transcriptional activator VnfA from Azotobacter vinelandii. (2010)
  • Author(s): Hiroshi Nakajima, Nobuyuki Takatani, Kyohei Yoshimitsu, Mitsuko Itoh, Shigetoshi Aono, Yasuhiro Takahashi, Yoshihito Watanabe
  • Journal Title: FEBS J. 277(3) Pages: 817-832
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 超分子マシナリーが担う鉄硫黄クラスターの生合成 (2010)
  • Author(s): 高橋康弘、和田啓、福山惠一
  • Journal Title: 生化学 85(2) Pages: 139-143
  • NAID: 10026300548
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IscR regulates RNase LS activity by repressing rn1A transcription (2010)
  • Author(s): Yuichi Otsuka
  • Journal Title: Genetics Volume: 185 Pages: 823-830
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造と作動機構 (2010)
  • Author(s): 和田啓
  • Journal Title: 化学と生物 Volume: 48 Pages: 831-837
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of the Fe-S cluster in the sensory domain of nitrogenase transcriptional activator VnfA from Azotobacter vinelandii. (2010)
  • Author(s): Hiroshi Nakajima
  • Journal Title: FEBS J. 277 Pages: 817-832
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural insights into vinyl reduction regiospecificily of phycocyanobilin : ferredoxin oxidoreductase(PcyA). (2010)
  • Author(s): Yoshinori Hagiwara
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 285 Pages: 1000-1007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 超分子マシナリーが担う鉄硫黄クラスターの生合成 (2010)
  • Author(s): 高橋康弘
  • Journal Title: 生化学 85 Pages: 139-143
  • NAID: 10026300548
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Dynamism of Fe-S Cluster Biosynthesis Implicated by the Structure of SufC2-SufD2 Complex (2009)
  • Author(s): Kei Wada, Norika Sumi, Rina Nagai, Kenji Iwasaki, Takayuki Sato, Kei Suzuki, Yuko Hasegawa, Shintaro Kitaoka, Yoshiko Minami, F.Wayne Outten, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • Journal Title: J.Mol.Biol. 387 Pages: 245-258
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Dynamism of Fe-S Cluster Biosynthesis Implicated by the Structure of SufC2-SufD2 Complex (2009)
  • Author(s): Kei Wada
  • Journal Title: J. Mol. Biol. 387 Pages: 245-258
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The asymmetric trimeric architecture of [2Fe-2S] IscU : implications for its scaffolding during iron-sulfur cluster biosynthesis (2008)
  • Author(s): Yoshimitsu Shimomura, Kei Wada, Keiichi Fukuyama, Yasuhiro Takahashi
  • Journal Title: J.Mol.Biol. 383 Pages: 133-143
  • NAID: 120006385840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The asymmetric trimeric architecture, of [2Fe-2S] IscU: implications for its scaffolding during iron-sulfur cluster biosynthesis (2008)
  • Author(s): Yoshimitsu Shimomura
  • Journal Title: J. Mol. Biol. 383 Pages: 133-43
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターのde novo形成を担うIscUタンパク質の機能解析 (2010)
  • Author(s): 田中尚志、馬迫卓也、和田啓、福山恵一、高橋康弘
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成系における硫黄の供給メカニズム解明に向けた構造生物学的アプローチ (2010)
  • Author(s): 平林佳、中嘉孝、高橋康弘、福山恵一、和田啓
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターのde novo形成を担うIscUタンパク質の機能解析 (2010)
  • Author(s): 田中尚志
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成系における、硫黄の供給メカニズム解明に向けた構造生物学的アプローチ (2010)
  • Author(s): 平林佳
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターのde novo合成を担うISCタンパク質群の複合体解析 (2010)
  • Author(s): 平林佳、岩永朋子、高橋康弘、福山恵一、和田啓
  • Organizer: 日本結晶学会平成22年度年会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-12-03
• [Presentation] 超好熱菌Aquifex aeolicusの鉄硫黄クラスター生合成に関わる中核成分、脱硫黄酵素IscSと中間体クラスター形成蛋白質IscUの相互作用 (2010)
  • Author(s): 平林佳、中嘉孝、高橋康弘、福山恵一、和田啓
  • Organizer: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 超好熱菌Aquifex aeolicusの鉄硫黄クラスター生合成に関わる中核成分、脱硫黄酵素IscSと中間体クラスター形成蛋白質IscUの相互作用 (2010)
  • Author(s): 平林佳
  • Organizer: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターのde novo合成を担うISCタンパク質群の複合体解析 (2010)
  • Author(s): 平林佳
  • Organizer: 日本結晶学会平成22年度年会
  • Place of Presentation: 大阪大学コンベンションセンター
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担う超分子複合酵素系 (2009)
  • Author(s): 高橋康弘
  • Organizer: ラン藻の分子生物学2009
  • Place of Presentation: 千葉(招待講演)
  • Year and Date: 2009-12-04
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担う超分子複合酵素系 (2009)
  • Author(s): 高橋康弘
  • Organizer: ラン藻の分子生物学2009
  • Place of Presentation: かずさDNA研究所
  • Year and Date: 2009-12-04
• [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成に関わるSUF蛋白質群の構造・機能解析 (2009)
  • Author(s): 和田啓,高橋康弘,福山恵一
  • Organizer: 特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-12-01
• [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成に関わるSUF蛋白質群の構造・機能解析 (2009)
  • Author(s): 和田啓
  • Organizer: 特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター
  • Year and Date: 2009-12-01
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担うISC/SUFタンパク質の複合体構造から予想されるダイナミクス (2009)
  • Author(s): 高橋康弘,和田啓,福山恵一
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸(招待講演)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担うISC/SUFタンパク質の複合体構造から予想されるダイナミクス (2009)
  • Author(s): 高橋康弘
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] Structural Studies on the Fe-S Cluster-bound Holo-form of IscU (2009)
  • Author(s): Yasuhiro Takahashi, Yoshimitsu Shimomura, Kei Wada, Keiichi Fukuyama
  • Organizer: Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation.
  • Place of Presentation: Georgia, USA(招待講演)
  • Year and Date: 2009-08-31
• [Presentation] Crystal Structure of the SufC_2-SufD_2 Complex : Implications for Dynamic Rearrangement During Fe-S cluster Biosynthesis (2009)
  • Author(s): Kei Wada, Norika Sumi, Rina Nagai, Kenji Iwasaki, Takayuki Sato, Kei Suzuki, Yuta Nagasaka, Yoshiko Minami, F.Wayne Outten, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • Organizer: Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation.
  • Place of Presentation: Georgia, USA
  • Year and Date: 2009-08-31
• [Presentation] Structural Studies on the Fe-S Cluster-bound Holo-form of IscU (2009)
  • Author(s): Yasuhiro Takahashi
  • Organizer: Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation
  • Place of Presentation: University of Georgia
  • Year and Date: 2009-08-31
• [Presentation] Crystal Structure of the SufC_2-SufD_2 Complex : Implications for Dynamic Rearrangement During Fe-S cluster Biosynthesis (2009)
  • Author(s): Kei Wada
  • Organizer: Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation
  • Place of Presentation: University of Georgia
  • Year and Date: 2009-08-31
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担うタンパク質複合体の構造とダイナミズム (2009)
  • Author(s): 高橋康弘,和田啓,下村喜充,福山恵一
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋(招待講演)
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担うタンパク質複合俸の構造とダイナミズム (2009)
  • Author(s): 高橋康弘
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターを持ったIscUタンパク質の非対称な三量体構造からいえること (2008)
  • Author(s): 福山恵一,下村喜充,和田啓,馬迫卓也,高橋康弘
  • Organizer: 特定領域研究「生体超分子構造」第5回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2008-12-18
• [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成系(SUFマシナリー)の中核成分,SufBの機能解析 (2008)
  • Author(s): 佐藤喬之,和田啓,福山恵一,高橋康弘
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成系(SUFマシナリー)の中核成分、SufBの機能解析 (2008)
  • Author(s): 佐藤喬之
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会年会、合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] Snapshots in the reaction pathway of bilin reductase PcyA (2008)
  • Author(s): Yoshinori Hagiwara, Masakazu Sugishima, Htoi Khawn, Hideki Kinoshita, Katsuhiko Inomata, L.Shang, J.C.Lagarias, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] Snapshots in the reaction pathway of bilin reductase PcyA (2008)
  • Author(s): Yoshinori Hagiwara
  • Organizer: XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: Osaka International Convention Center
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] Biosynthesis of Fe-S clusters by the SUF system implicated by the crystal structure of SufCD complex (2008)
  • Author(s): Kei Wada, Takayuki Sato, Norika Sumi, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2008-08-26
• [Presentation] The asymmetric architecture of 2Fe-2S IscU, a scaffold protein for iron-sulfur cluster biosynthesis (2008)
  • Author(s): Keiichi Fukuyama, Kei Wada, Yoshimitsu Shimomura, Yasuhiro Takahashi
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2008-08-26
• [Presentation] Biosynthesis of Fe-S clusters by the SUF system implicated by the crystal structure of SufCD complex (2008)
  • Author(s): Kei Wada
  • Organizer: XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: Osaka International Convention Center
  • Year and Date: 2008-08-26
• [Presentation] The asymmetric architecture of 2Fe-2S IscU, a scaffold protein for iron-sulfur cluster biosynthesis (2008)
  • Author(s): Keiichi Fukuyama
  • Organizer: XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: Osaka International Convention Center
  • Year and Date: 2008-08-26
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成機構:ISCとSUFタンパク質群の構造と機能 (2008)
  • Author(s): 高橋康弘,和田啓,下村喜充,福山恵一
  • Organizer: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 東京(招待講演)
  • Year and Date: 2008-06-12
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成機構:ISCとSUFタンパク質群の構造と機能 (2008)
  • Author(s): 高橋康弘
  • Organizer: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2008-06-12
• [Presentation] ビリン還元酵素PcyAの反応経路における段階別スナップショット (2008)
  • Author(s): 萩原義徳,杉島正一,Htoi khawan,木下秀樹,猪股勝彦,Lixia Shang,J.Clark Lagarias,高橋康弘,福山恵一
  • Organizer: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成に関与するSUFマシナリーの構造・機能解析 (2008)
  • Author(s): 和田啓,佐藤喬之,鷲見法香,北岡伸太郎,高橋康弘,福山恵一
  • Organizer: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成に関与するSUFマシナリーの構造・機能解析 (2008)
  • Author(s): 和閏啓
  • Organizer: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] ビリン還元酵素PeyAの反応経路にお廿る段階別スナヅプショット (2008)
  • Author(s): 萩原義徳
  • Organizer: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Book] タンパク質をつくる-抽出・精製と合成 (2008)
  • Author(s): 長谷俊治、高橋康弘
  • Publisher: 化学同人
• [Book] タンパク質をつくる-抽出・精製と合成 (2008)
  • Author(s): 高橋康弘
  • Total Pages: 196
  • Publisher: 化学同入
• [Remarks] ホームページ等
  • URL: http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/tougyo/
• [Remarks]
  • URL: http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/tougyo/
• [Remarks]
  • URL: http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/tougyo/
• [Remarks]
  • URL: http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/tougyo/