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Re-evaluation of the molecular mechanism of chaperonin action: characterization of circularly-permuted GroEL

Research Project

Project/Area Number 25440026
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

Mizobata Tomohiro  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50263489)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsシャペロニン / ストップト・フロー解析 / 円順列変異 / フォールディング
Outline of Final Research Achievements

Chaperonins facilitate the folding of numerous proteins by binding to aggregation-prone protein molecules and isolating them from solution. During this process, chaperonins typically alter their subunit conformations dynamically in response to ATP binding and hydrolysis. To understand this mechanism at the molecular level, in this study we analyzed and compared functionally impaired mutant versions of the bacterial chaperonin GroEL using stopped-flow fluorescence analysis. Our results showed that numerous molecular events, such as the expansion of the molecular capsule that segregates denatured protein and the binding of co-chaperonins that form the lid of the "capsule", occur simultaneously upon completion of a specific conformational transition in GroEL. We also determined that specific conformational changes alter the affinity of GroEL toward denatured proteins, and this allows a smooth transition of the molecular mechanism through multiple cycles.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Structural basis of Cu, Zn-superoxide dismutase amyloid fibril formation involves interaction of multiple peptide core regions2016

    • Author(s)
      Ida, M. Ando, M. Adachi, M. Tanaka, A. Machida, K. Hongo, K. Mizobata, T. Yamakawa, M. Y. Watanabe, Y. Nakashima, K. Kawata, Y.
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry

      Volume: 159 Issue: 2 Pages: 247-260

    • DOI

      10.1093/jb/mvv091

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anthocyanin suppresses the toxicity of Abeta deposits through diversion of molecular forms in in vitro and in vivo models of Alzheimer's disease2016

    • Author(s)
      Yamakawa, M. Y. Uchino, K. Watanabe, Y. Adachi, T. Nakanishi, M. Ichino, H. Hongo, K. Mizobata, T. Kobayashi, S. Nakashima, K. Kawata, Y.
    • Journal Title

      Nutritional Neuroscience

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 32-42

    • DOI

      10.1179/1476830515y.0000000042

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Probing the dynamic process of encapsulation in Escherichia coli GroEL2013

    • Author(s)
      Mizuta, T. Ando, K. Uemura, T. Kawata, Y. Mizobata, T.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 Issue: 10 Pages: e78135-e78135

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0078135

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ATPの加水分解が引き起こすGroELサブユニットの動的構造変化2015

    • Author(s)
      藤井 豊、本郷 邦広、河田 康志、溝端 知宏
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-03
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      下田 香、山下 智、本郷 邦広、溝端 知宏、小林 沙織、河田 康志
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      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-02
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      井田 昌孝、安藤 瑞歩、本郷 邦広、溝端 知宏、河田 康志
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-02
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      福井 直也、本郷 邦広、溝端 知宏、河田 康志
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-02
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      安藤 瑞歩、本郷 邦広、溝端 知宏、小林 沙織、河田 康志
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01
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      Yoko Shima, Masashi Ikeda, Kunihiro Hongo, Yasushi Kawata, Tomohiro Mizobata
    • Organizer
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      徳島市あわぎんホール
    • Year and Date
      2015-06-25
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      Seki Lee, Kazuya Hirakawa, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • Organizer
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      徳島市あわぎんホール
    • Year and Date
      2015-06-25
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      Bimlesh Ojha, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • Organizer
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      徳島市あわぎんホール
    • Year and Date
      2015-06-25
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  • [Presentation] 家族性ALS原因タンパク質SOD1 G93A変異体のアミロイド線維形成機構の解明とポリフェノールVMAによる線維形成抑制効果の検証2014

    • Author(s)
      安藤 瑞歩, 井田 昌孝, 足立 誠幸, 本郷 邦広, 溝端 知宏, 小林 沙織, 山川(吉田) 三穂, 渡辺 保裕, 中島 健二, 河田 康志
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-17
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      川添 亜沙美, 藤井 冴郁, 森本 悠介, 本郷 邦広, 溝端 知宏, 小林 沙織, 河田 康志
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-17
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  • [Presentation] αシヌクレイン蛋白質のアミロイド線維核部位に存在するPhe94とその周辺残基の線維形成における役割解明2014

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      齋木 美裕, 伊藤 有未, 本郷 邦広, 溝端 知宏, 河田 康志
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-17
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 化学修飾による大腸菌GroEL円順列変異体CP376の機能改変2014

    • Author(s)
      栗本 成正, 薬師寺 佑典, 伊佐治 算浩, 水田 敏史, 本郷 邦広, 河田 康志, 溝端 知宏
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-17
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  • [Presentation] Curious Characteristics of a Mutant Chaperonin GroEL with Multiple Cysteines in the Central Cavity2014

    • Author(s)
      Tomohiro Mizobata, Shuhei Fusa, Masashi Ikeda, Kunihiro Hongo, Yasushi Kawata
    • Organizer
      The 28th Annual Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      San Diego, CA USA
    • Year and Date
      2014-07-27 – 2014-07-30
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Study of E. coli GroEL Using Stopped-Flow Analysis and Circular Permutation2014

    • Author(s)
      Toshifumi Mizuta, Tatsuya Uemura, Kunihiro Hongo, Yasushi Kawata, Tomohiro Mizobata
    • Organizer
      The 28th Annual Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      San Diego CA USA
    • Year and Date
      2014-07-27 – 2014-07-30
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  • [Presentation] 家族性ALS発症原因タンパク質SOD1 G93A変異体のapo化による立体構造とアミロイド線維形成の特性変化2014

    • Author(s)
      安藤 瑞歩,井田 昌孝,本郷 邦広, 溝端 知宏,河田 康志
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
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  • [Presentation] クリスタリン蛋白質の凝集抑制に関わる内在性,外来性シャペロンの効果2014

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      下田 香,山下 智,本郷 邦広,溝端 知宏,小林 沙織,河田 康志
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
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  • [Presentation] 蛍光Stopped-flow測定による変異体GroEL D398A-RWの動的解析2014

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      藤井 豊,安藤 華純,河田 康志, 溝端 知宏
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
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      横浜
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
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  • [Presentation] パーキンソン病原因蛋白質α-synucleinのアミロイド線維に対するアントシアニンの効果2014

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      河田 康志,平川 和哉,本郷 邦広,溝端 知宏,小林 沙織
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
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  • [Presentation] 変異解析・ストップフロー法を用いた大腸菌GroELの研究2014

    • Author(s)
      水田 敏史,植村 達也,本郷 邦広,河田 康志,溝端 知宏
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
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  • [Presentation] シャペロニンGroEL頂上ドメインの反応サイクルにおける動きと役割2013

    • Author(s)
      溝端知宏
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館(鳥取市)
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    • Invited
  • [Presentation] シャペロニンGroELのHinge2部位Gly192残基の変異体機能解析2013

    • Author(s)
      福井直也,荒木紀帆,本郷邦広,溝端知宏,河田康志
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館(鳥取市)
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      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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