Molecular mechanism of transmembrane electron transfer catalyzed by a plant cytochrome b561

• Project/Area Number: 22570142
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: TSUBAKI Motonari 神戸大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00145046)
• Research Collaborator: TAKEUCHI Fusako 神戸大学, 大学教育推進機構, 助教 (00448169)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2011: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2010: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 金属タンパク質 / アスコルビン酸 / シトクロム b561 / ヘムタンパク質 / 電子伝達反応 / ビタミン C / シトクロムb561 / 膜タンパク質 / ビタミンＣ / 部位特異的変異体 / メタノール資化性酵母 / ビタミンC / モノデヒドロアスコルビン酸ラジカル / 電子伝達

Research Abstract

We investigated Zea mayscytochrome b561 by employing the Pichia pastoris expression system to clarify the physiological roles of plant vacuole cytochromes b561 and the molecular mechanisms of their ascorbate-specific transmembrane electron transfer. We succeeded in expression and purification of Zea mayscytochrome b561. The detailed analyses of the electron transfer reactions with ascorbate and monodehydroascorbate radical by stopped-flow and pulse-radiolysis methods indicated that Zea mays cytochrome b561 has a similar molecular mechanism with that of animal neuroendocrine cytochrome b561 and that conserveｄ amino acid residues have important roles for such ascorbate-specific transmembrane electron transfer reactions.

Research Products

• [Journal Article] Electron transfer reactions of candidate tumor suppressor 101F6 protein, a cytochrome b_561homologue, with ascorbate and monodehydroascorbate radical (2013)
  • Author(s): Mariam C. Recuenco, Md. Motiur Rahman, Fusako Takeuchi, Kazuo Kobayashi, and Motonari Tsubaki
  • Journal Title: Biochemistry Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of conserved Arg^72and Tyr^71in the ascorbate-specific transmembrane electron transfer reactions catalyzed by Zea mayscytochrome b_561 (2013)
  • Author(s): Motiur Md. Rahman, Nobuyuki Nakanishi, Toshiharu Hase, Sam-Yong Park and Motonari Tsubaki
  • Journal Title: J. Biosci. Bioeng Volume: 115(5) Issue: 5 Pages: 497-506
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2012.11.013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional characterization of the recombinant human tumor suppressor 101F6 protein, a cytochrome b_561homologue (2013)
  • Author(s): Mariam C. Recuenco, Md. Motiur Rahman, Yoichi Sakamoto, Fusako Takeuchi, Hiroshi Hori, and Motonari Tsubaki
  • Journal Title: J. Biochem Volume: 153(2) Issue: 2 Pages: 233-242
  • DOI: 10.1093/jb/mvs139
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interaction of modified tail-anchored proteins with liposomes: effect of extensions of hydrophilic segment at the COOH-terminus of holo-cytochromes b_5 (2011)
  • Author(s): Yoichi Sakamoto, Masahiro Miura, Fusako Takeuchi, Sam-Yong Park, Motonari Tsubaki
  • Journal Title: J. Biosci. Bioeng Volume: 113 (3) Issue: 3 Pages: 322-331
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.11.004
  • NAID: 110009425322
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Properties of human tumor suppressor 101F6 protein as a cytochrome b561 and its preliminary crystallization trials (2011)
  • Author(s): Mariam C. Recuenco, Suguru Watanabe, Fusako Takeuchi, Sam-Yong Park, and Motonari Tsubaki
  • Journal Title: in "Tumor Suppressor Genes
  • DOI: 10.5772/29306
  • ISBN: 9789533078793
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct electrochemical analyses of human cytochromes b5with a mutated heme pocket at a gold electrode modified with ・-mercaptopropionic acid (2010)
  • Author(s): Tomomi Aono, Yoichi Sakamoto, Masahiro Miura, Fusako Takeuchi, Hiroshi Hori, and Motonari Tsubaki
  • Journal Title: J. Biomed. Sci Volume: 17 Issue: 1 Pages: 90-90
  • DOI: 10.1186/1423-0127-17-90
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct electrochemical analyses of human cytochromes b_5 with a mutated heme pocket at a gold electrode modified with β-mercaptopropionic acid (2010)
  • Author(s): 青野友美、鍔木基成, 等(6名の共著)
  • Journal Title: Journal of Biomedical Science Volume: 17
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 線虫 cytochrome b_561ファミリーの生理機能解析 (2012)
  • Author(s): 平野友里恵、三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 「若手フロンティア研究会 2012」神戸大学研究基盤センター
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2012-12-25
• [Presentation] キノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素の生合成に必須なペプチド分子内チオエーテル架橋形成酵素の機能解析 (2012)
  • Author(s): 中井忠志、伊藤寛人、岡嶋俊英、小林一雄、高橋康弘、堀洋、鍔木基成、谷澤克行
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] ヒト癌抑制遺伝子候補タンパク質101F6 の分子機能 (2012)
  • Author(s): 鍔木基成、岡野弘明、武内総子、Mariam C. Recuenco、小林一雄、堀洋
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] ヒト cytochrome b561ファミリータンパク質 CYB_561D1 の発現・精製とその性質 (2012)
  • Author(s): 田中涼、朝田晃一、鍔木基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] 新規アドレノドキシン類似タンパク質Adx3L のクローニングとその細胞内局在 (2012)
  • Author(s): 古家圭人、三浦雅央、朝田晃一、堀洋、鍔木基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] 線虫 cytochrome b_561ファミリーの生理機能解析 (2012)
  • Author(s): 平野友里恵、三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] 鉄の取り込みにおける線虫 cytochrome b561 の生理的役割 (2012)
  • Author(s): 三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] バイオナノ空間場における反応活性種のダイナミクス (2012)
  • Author(s): 鍔木基成
  • Organizer: 平成 23 年度 物質・デバイス共同研究拠点特定研究[B-4] 研究集会
  • Place of Presentation: 大阪大学 産業科学研究所 講堂
  • Year and Date: 2012-03-13
• [Presentation] 膜貫通部位特異的変異体を用いた植物cytochrome b_561の電子伝達機構解析 (2012)
  • Author(s): 三浦雅央、田中涼、亀井美奈、藤戸優充、小林一雄、鍔木基成
  • Organizer: 第39回生体分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] 膜貫通部位特異的変異体を用いた植物cytochrome b561の電子伝達機構解析 (2012)
  • Author(s): 三浦 雅央、田中 涼、亀井 美奈、藤戸 優充、小林 一雄、鍔木 基成、
  • Organizer: 第39回生体分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学・片平キャンパス
• [Presentation] 鉄の取り込みにおける線虫cytochrome b561の生理的役割 (2012)
  • Author(s): 三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [Presentation] 線虫cytochrome b561ファミリーの生理機能解析 (2012)
  • Author(s): 平野 友里恵、三浦 雅央、鍔木 基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [Presentation] 新規アドレノドキシン類似タンパク質Adx3Lのクローニングとその細胞内局在 (2012)
  • Author(s): 古家圭人、三浦雅央、朝田晃一、堀洋、鍔木基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [Presentation] ヒトcytochrome b561ファミリータンパク質 CYB561D1の発現・精製とその性質 (2012)
  • Author(s): 田中涼、朝田晃一、鍔木基成
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [Presentation] ヒト癌抑制遺伝子候補タンパク質101F6の分子機能 (2012)
  • Author(s): 鍔木基成、岡野弘明、武内総子、Mariam C. Recuenco、小林一雄、堀洋
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [Presentation] Zea nays cytochrome b561 膜貫通部位変異体における電子伝達機構の解析 (2011)
  • Author(s): 田中涼、亀井美奈、鍔木基成
  • Organizer: 若手フロンティア研究会 2011
  • Place of Presentation: 神戸大学研究基盤センター
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] Zea nays cytochrome b561膜貫通部位変異体における電子伝達機構の解析 (2011)
  • Author(s): 田中涼、亀井美奈、鍔木基成
  • Organizer: 若手フロンティア研究会2011
  • Place of Presentation: 神戸大学研究基盤センター
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] Structure and electron transfer mechanism of human tumor suppressor 101F6 protein: A cytochrome b561 homologue (2011)
  • Author(s): Motonari Tsubaki
  • Organizer: 26th Philippine Chemistry Congress
  • Place of Presentation: Cebu City, Philippine
  • Year and Date: 2011-04-14
• [Presentation] Structure and electron transfer mechanism of human tumor suppressor 101F6 protein : A cytochrome b561 homologue (2011)
  • Author(s): Tsubaki Motonari
  • Organizer: (Keynote speech ; BC 3-1) 26th Philippine Chemistry Congress
  • Place of Presentation: Cebu City, Philippine(招待講演)
  • Year and Date: 2011-04-14
• [Presentation] ヒト癌抑制遺伝子候補タンパク質101F6 の機能と構造 (2011)
  • Author(s): 渡邉優、レクエンコ マリアム、武内総子、小林一雄、鍔木基成
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
• [Presentation] 肝臓特異的アドレノドキシン類似タンパク質 hAdx3L のクローニングと発現 (2011)
  • Author(s): 古家圭人、三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
• [Presentation] 線虫 C.elegans を用いた cytochrome b561 ファミリーの生理機能解析 (2011)
  • Author(s): 三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
• [Presentation] The novel functions of the cytochrome b_561 protein family in Caenorhabditis elegans (2011)
  • Author(s): Masahiro Miura, Motonari Tsubaki
  • Organizer: Structure, function, folding and assembly of membrane proteins - Insight from Biophysics A Satellite Conference of the 8thEuropean Biophysics Congress
  • Place of Presentation: Tata, Hungary
• [Presentation] Cytochrome b_5の tail-anchor domainの膜結合様式 (2011)
  • Author(s): 坂本洋一、三浦雅央、武内総子、鍔木基成
  • Organizer: 第38回生体分子科学討論会
  • Place of Presentation: 筑波大学
• [Presentation] The novel functions of the cytochrome b_<561> protein family in Caenor habditis elesans (2011)
  • Author(s): Masahiro Miura, Motonari Tsubaki
  • Organizer: in "Structure, function, folding and assembly of membrane proteins-Insight from Biophysics A Satellite Conference of the 8^<th> European Biophysics Congress"
  • Place of Presentation: Tata, Hungary(招待講演)
• [Presentation] Cytochrome b561 ファミリータンパク質の機能解析 (2010)
  • Author(s): 三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 若手フロンティア研究会 2010
  • Place of Presentation: 神戸大学研究基盤センター
  • Year and Date: 2010-12-24
• [Presentation] Cyclic voltammetry を用いたcytochrome b_5の電子伝達機構の研究 (2010)
  • Author(s): 安田由夏、青野友美、鍔木基成
  • Organizer: 若手フロンティア研究会 2010
  • Place of Presentation: 神戸大学研究基盤センター
  • Year and Date: 2010-12-24
• [Presentation] Analyses on the expression and function of the cytochrome b_561protein family in Caenorhabditis elegans (2010)
  • Author(s): Masahiro Miura, and Motonari Tsubaki
  • Organizer: 日本生化学会・日本分子生物学会合同年会
  • Place of Presentation: BMB2010 (Kobe)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Structure and electron transfer mechanism of human tumor suppressor 101F6 protein, a cytochrome b561 homologue (2010)
  • Author(s): Mariam C. Recuenco, Sugure Watanabe, Fusako Takeuchi, Kazuo Kobayashi, Yoshito Furuie, Hiroshi Hori, Motonari Tsubaki
  • Organizer: 日本生化学会・日本分子生物学会合同年会
  • Place of Presentation: BMB2010 (Kobe)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Zea mayscytochrome b561膜貫通部位特異的変異体の電子伝達機構解析 (2010)
  • Author(s): 亀井美奈、藤戸優充、Md. Motiur Rahman,小林一雄、鍔木基成
  • Organizer: 日本生化学会・日本分子生物学会合同年会
  • Place of Presentation: BMB2010 (Kobe)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Zea mays cytochrome b_<561>膜貫通部位特異的変異体の電子伝達機構解析 (2010)
  • Author(s): 亀井美奈, 鍔木基成, 等
  • Organizer: 日本生化学会・日本分子生物学会合同年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Analyses on the expression and function of a cytochrome b_561homolog C.ele1, in Caenorhabditis elegans (2010)
  • Author(s): Masahiro Miura, and Motonari Tsubaki
  • Organizer: 4th East Asia C.elegansMeeting
  • Place of Presentation: National Olympic Memorial Youth Center, Shibuya-ku,Tokyo, Japan
• [Presentation] 線虫C.elegansにおけるcytochrome b561ホモログの機能解析 (2010)
  • Author(s): 三浦雅央、鍔木基成
  • Organizer: 第37回生体分子科学討論会
  • Place of Presentation: 山口大学(山口
• [Presentation] Analyses on the novel function of the cytochrome b561 protein family in Caenorhabditis elegans
  • Author(s): Masahiro Miura, Motonari Tsubaki
  • Organizer: 第48回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Direct electrochemical analyses of cytochrome b_5with a mutated heme pocket at a gold electrode modified with ・-mercaptopropionic acid
  • Author(s): Yoichi Sakamoto, Tomomi Aono, Masahiro Miura, Fusako Takeuchi, Hiroshi Hori, Motonari Tsubaki
  • Organizer: 第48回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Functional characterization of the recombinant human tumor suppressor 101F6 proetin, a cytochrome b561 homologue
  • Author(s): Mariam C. Recuenco, Md. Motiur Rahman, Yoichi Sakamoto, Fusako Takeuchi, Hiroshi Hori, Sam-Yong Park, Motonari Tsubaki
  • Organizer: 第48回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Book] Properties of Human Tumor Suppressor 101F6 Protein as a Cytochrome b561 and Its Preliminary Crystallization Trials (2011)
  • Author(s): Mariam C.Recuenco, Suguru Watanabe, Fusako Takeuchi, Sam-Yong Park, Motonari Tsubaki
  • Publisher: InTech (University Campus STeP Ri, Slavka Krautzeka 83/A, 51000 Rijeka, Croatia)
• [Remarks] 鍔木研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/sci-tsubaki/Pages/aboutus.html
• [Remarks] 鍔木研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/sci-tsubaki/Pages/aboutus.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/sci-tsubaki/Pages/results.html