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Biochemical study of the AAA-ATPase complex in peroxisome protein import

Research Project

Project/Area Number 20K15747
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Pan Dongqing  京都大学, 薬学研究科, 助教 (50710787)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsペルオキシソーム / タンパク質輸送 / AAA-ATPase
Outline of Research at the Start

真核生物は、ペルオキシンと呼ばれる一群のタンパク質の働きによって、生命に重要な細胞小器官であるペルオキシソームの内腔に、折り畳まれたタンパク質を通過させることができる。AAA-ATPaseであるリサイクル複合体はペルオキシンの中でも、ATPの加水分解エネルギーを用いて輸送サイクルの推進力を与える役割を担うが、その機能メカニズムは未だ不明な点が多く、その解明には構造生物学的手法による立体構造の取得が不可欠である。本研究は生化学的実験によって、ペルオキシンリサイクル複合体の再構成とその構造解析に取り組み、機能メカニズムの詳細な理解を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The biogenesis of peroxisome is an essential cell function in eukaryotic cells and is carried out by a group of proteins, called peroxins, in a tightly regulated manner. In the process of peroxisome protein import, the AAA-ATPase Pex1:Pex6 complex functions as a receptor recycle machinery to relocate the receptor proteins from the peroxisome membrane to cytosol. In this study, we purified a yeast Pex1p:Pex6p complex and studied its function using structural biology techniques. We also studied the interaction between Pex1p:Pex6p complex and its recruiter, Pex15p.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ペルオキシソームの生合成を行うペルオキシンタンパク質に突然変異が生じて機能欠損になると、致死性神経疾患Zellweger症候群が引き起こされることが知られている。ペルオキシンの中でもPex1とPex6の遺伝子は大きく、Zellweger症候群のもっとも一般的な原因遺伝子として知られている。本研究では、Pex1:Pex6複合体の分子機能の理解を目指して、その分子構造の解明を行った。得られた分子構造から複合体の形成の仕方や複合体の動きを推測することができるようになり、Pex1とPex6の機能欠損によって引き起こされる疾患の病因の理解に大いに役立つと考えられる。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Crystal structure of CmABCB1 multi-drug exporter in lipidic mesophase revealed by LCP-SFX2021

    • Author(s)
      Pan Dongqing、Oyama Ryo、Sato Tomomi、Nakane Takanori、Mizunuma Ryo、Matsuoka Keita、Joti Yasumasa、Tono Kensuke、Nango Eriko、Iwata So、Nakatsu Toru、Kato Hiroaki
    • Journal Title

      IUCrJ

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 134-145

    • DOI

      10.1107/s2052252521011611

    • NAID

      120007179308

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ペルオキシソームへのタンパク質輸送に関わるPex1p:Pex6p:Pex15p複合体の再構成2021

    • Author(s)
      中村 優作、加藤 博章、潘 東青
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ABC多剤排出トランスポーター薬物複合体のX線結晶構造解析2021

    • Author(s)
      水沼 諒、小田 島圭、三和 空知、潘 東青、瀧川 紘、中津 亨、高須 清誠、加藤 博章
    • Organizer
      第42回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 立体構造に基づいたABC多剤排出トランスポーターCmABCB1の基質輸送に関わる残基の役割2021

    • Author(s)
      水沼 諒、潘 東青、小川 治夫、加藤 博章
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Candida albicansの多剤排出ABCトランスポーターCdr1pのクライオ電顕による単粒子解析2021

    • Author(s)
      潘 東青、筒井 隼一、宮田 知子、牧野 文信、難波 啓一、小川 治夫、加藤 博章
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Candida albicansの多剤排出型ABCトランスポーターCdr1pの精製と機能解析2020

    • Author(s)
      筒井 隼一、陳 月、中津 亨、加藤 博章、潘 東青
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ナノディスクに挿入したP糖タンパク質CmABCB1のATPase活性に対する脂質成分の影響2020

    • Author(s)
      陳 月、潘 東青、加藤 博章
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 親和性標識によるP糖タンパク質CmABCB1の基質結合様式の同定2020

    • Author(s)
      小田島 圭、潘 東青、三和 空知、水沼 諒、瀧川 紘、高須 清誠、加藤 博章
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 多剤排出トランスポーターCmABCB1と基質アナログの結晶構造解析2020

    • Author(s)
      水沼 諒、小田島 圭、三和 空知、潘 東青、瀧川 紘、中津 亨、高須 清誠、加藤 博章
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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