アッセンブリーシャペロンが関わるプロテアソームの動的成熟過程の活写
Publicly Offered Research
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
17H05890
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
矢木 宏和 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 講師 (70565423)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | プロテアソーム / 超分子質量分析装置 / 原子間力顕微鏡 / 量子ビーム散乱法 / アッセンブリー中間体 / アッセンブリー過程 / 高速AFM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、CPの構成サブユニットであるα7とα6が7：1で含まれるヘテロオクタマーが形成されるヘテロ8量体の形成過程に関して、高速AFM解析によって2重リング構造を形成しているα7の14量体に対して単量体のα6が相互作用することで、2重リング構造が開裂し、α7の1重リング構造の中心にα6が結合しするプロセスを示してきた（Kozai et. al.Sci. Rep. 2017, 7: Article No. 15373. ）。本年度はこうした開裂が他のサブユニット中で起きるかどうかを調べたところ、α6サブユニット以外では、唯一α4サブユニットに認められることをゲル濾過クロマトグラフィーと超分子質量分析にて明らかにした。一方で、α7の14量体のX線結晶構造をもとに、α7のN末端側のセグメントの欠失変異体やアミノ酸変異体を作成することで、α7の14量体形成を阻害したα7モノマー改変体を作成することに成功した。さらには、モノマー改変体α7に対して、各αサブユニットを加えたところ、α4とα6のみが特異的にα7変異体と多量体形成をすることを見出した。このようにして掲載された多量体をAFM解析や電子顕微鏡像で解析したところ、こうした２つのサブユニットからなる複合体はヘテロ14量体のダブルリング構造を形成していることを見出した（Sekiguchi et.al.Int. J. Mol. Sci. 2019, 20: Article No. 2308.）。このように、本研究では、超分子質量分析、高速AFM、および電子顕微鏡を利用することで、プロテアソームの中間体構造のキャラクタライズを通じて、自己組織化機構について新たな知見を得ることができている。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Mutational and Combinatorial Control of Self-Assembling and Disassembling of Human Proteasome α Subunits2019
Author(s)
Taichiro Sekiguchi, Tadashi Satoh, Eiji Kurimoto, Chihong Song, Toshiya Kozai, Hiroki Watanabe, Kentaro Ishii, Hirokazu Yagi, Saeko Yanaka, Susumu Uchiyama, Takayuki Uchihashi, Kazuyoshi Murata and Koichi Kato
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Journal Title
Int. J. Mol. Sci.
Volume: 20
Issue: 9
Pages: 2308-2308
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Conversion of functionally undefined homopentameric protein PbaA into a proteasome activator by mutational modification of its C-terminal segment conformation2018
Author(s)
M. Yagi-Utsumi, A. Sikdar, T. Kozai, R. Inoue, M. Sugiyama, T. Uchihashi, H. Yagi, T. Satoh, and K. Kato
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Journal Title
Protein Engineering, Design, and Selection
Volume: 31
Issue: 1
Pages: 29-36
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Two-step process for disassembly mechanism of proteasome α7 homo-tetradecamer by α6 revealed by high-speed atomic force microscopy2017
Author(s)
Kozai, T., Sekiguchi, T., Satoh, T., Yagi, H., Kato, K., Uchihashi, T.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7(1)
Issue: 1
Pages: 15373-15373
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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