Structural basis of the complex proteins involved in the iron-sulfur cluster biogenesis

• Project/Area Number: 21770112
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: WADA Kei Osaka University, 大学院・理学研究科, 助教 (80379304)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2009: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: 鉄硫黄クラスター / X線結晶構造解析 / ATP分解酵素 / SUFマシナリー / ISCマシナリー

Research Abstract

In this study, the quaternary structure of the SufC_2-SufD_2 complex involved in Fe-S cluster biogenesis in which SufC is bound to the C-terminal domain of SufD was determined. Comparison with the monomeric structure of SufC revealed conformational change of the active-site residues : SufC becomes competent for ATP binding and hydrolysis upon association with SufD. These findings, together with biochemical characterization of the SufB-SufC-SufD complex, have led us to propose a model for the Fe-S cluster biosynthesis in the complex.

Research Products

• [Journal Article] Expression, purification and preliminary X-ray crystallographic analysis of the cyanobacterial biliverdin reductase (2011)
  • Author(s): Watanabe, A., Hirata, K., Hagiwara, Y., Yutani, Y., Sugishima, M., Yamamoto, M., Fukuyama, K., Wada K.
  • Journal Title: Acta Crystallograph.Sect.F Struct.Biol.Cryst.Commun. Volume: F67 Pages: 313-317
  • 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, 福山恵一, 高橋康弘
  • Journal Title: 化学と生物 Vol48, No.12 Pages: 831-838
  • NAID: 10027728980
• [Journal Article] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造生物学 (2010)
  • Author(s): 和田啓
  • Journal Title: 日本結晶学会誌 52 Pages: 174-183
  • NAID: 10026512601
  • 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、福山恵一
  • Journal Title: 生化学 Vol 82, no.2 Pages: 139-142
  • NAID: 10026300548
• [Journal Article] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造生物学 (2010)
  • Author(s): 和田啓
  • Journal Title: 日本結晶学会誌 Volume: 82 Pages: 174-183
  • NAID: 10026512601
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One residue substitution in PcyA leads to unexpected changes in tetrapyrrole substratebinding (2010)
  • Author(s): Wada, K., et al.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. Volume: 402 Pages: 373-377
  • 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, 福山恵一, 高橋康弘
  • Journal Title: 化学と生物 Volume: 48 Pages: 373-377
  • NAID: 10027728980
• [Journal Article] Crystal structure of the halotolerant γ-glutamyltranspeptidase from Bacillus subtilis in complex with glutamate reveals its unique architecture of the solvent-exposed catalytic pocket (2010)
  • Author(s): Kei Wada, et al.
  • Journal Title: FEBS Journal 277 Pages: 1000-1009
  • 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、福山恵一
  • Journal Title: 生化学 82 Pages: 139-142
  • NAID: 10026300548
• [Journal Article] Molecular Dynamism of Fe-S Cluster Biosynthesis Implicated by the Structure of the SufC_2-SufD_2 Complex. (2009)
  • Author(s): Wada, K., Sumi, N., Nagai, R., Iwasaki, K., Sato, T., Suzuki, K., Hasegawa, Y., Kitaoka, S., Minami, Y., Outten, W., F., Takahashi, Y., Fukuyama, K
  • Journal Title: K.J.Mol.Biol. 387 Pages: 245-258
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Dynamism of Fe-S Cluster Biosynthesis Implicated by the Structure of the SufC_2-SufD_2 Complex (2009)
  • Author(s): Kei Wada, et al.
  • Journal Title: Journal of Molecular Biology 387 Pages: 245-258
  • Peer Reviewed
• [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第83回日本生化学会合同大会
  • 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、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: 神戸ポートピアアイランド(神戸国際展示場)
  • 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: 大阪大学コンベンションセンター
  • Year and Date: 2010-12-03
• [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: 日本結晶学会年会 創立60周年記念大会
  • Place of Presentation: 大阪大学コンベンションセンター
  • 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] 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] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造生物学, (2009)
  • Author(s): 和田啓
  • Organizer: 平成21年度日本結晶学会年会[進歩賞受賞講演]
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2009-12-06
• [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造生物学 (2009)
  • Author(s): 和田啓
  • Organizer: 日本結晶学会(進歩賞受賞講演)
  • Place of Presentation: 関西学院大学(兵庫)
  • Year and Date: 2009-12-06
• [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」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: 特定領城研究「生体超分子」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(大阪)
  • Year and Date: 2009-12-01
• [Presentation] Structural Studies on the Fe-S Cluster-bound Holo-form of IscU. (2009)
  • Author(s): Takahashi, Y., Shimomura, Y., Wada, K., Fukuyama, K.
  • Organizer: Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation Conference,
  • Place of Presentation: Geogia, USA
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Presentation] Crystal Structure of the SufC2-SufD2 Complex : Implications for Dynamic Rearrangement During Fe-S cluster Biosynthesis. (2009)
  • Author(s): Wada, K., Sumi, N., Nagai, R., Iwasaki, K., Sato, T. Suzuki, K., Nagasaka, Y., Minami., Y., Outten, F.W., Takahashi, Y., Fukuyama., K.
  • Organizer: Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation Conference
  • Place of Presentation: Geogia, USA
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Presentation] Crystal Structure of the SufC_2-SufD_2 Complex : Implications for Dynamic Rearrangement During Fe-S cluster Biosynthesis (2009)
  • Author(s): Kei Wada, et al.
  • Organizer: Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation Conference
  • Place of Presentation: The University of Georgia (アメリカ)
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成に関与する大腸菌SufCD複合体の構造解析 (2009)
  • Author(s): 和田啓、鷲見法香、北岡伸太郎、高橋康弘、福山恵一
  • Organizer: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 熊本全日空ホテルニュースカイ
  • Year and Date: 2009-05-21
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/%7Ekeiwada/index.htm
• [Remarks]
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspI/RX0011D.asp?UNO=18665&page=
• [Remarks]
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/acpI/RX0011D.asp?UNO=18665&seq=69662