分子モーターSecA ATPaseによるタンパク質膜透過機構の構造機能相関

• Project Area: Innovative nanoscience of supermolecular motor proteins working in biomembranes
• Project/Area Number: 21023005
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石谷 隆一郎 The University of Tokyo, 医科学研究所, 准教授 (90361568)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 濡木 理 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10272460) ; 塚崎 智也 東京大学, 医科学研究所, 助教 (80436716)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000); Fiscal Year 2010: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2009: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
• Keywords: トランスコロン / SecYE / SecDF / X線結晶構造解析 / 膜蛋白質

Research Abstract

タンパク質の膜輸送を促進する膜蛋白質である,高度高熱菌Thermus thermophilus由来SecDFの構造解析を行った.まず,以前得られていた結晶の分解能をさらに向上する為に,結晶化条件の最適化を行った.SecDF全長を大腸菌で発現・界面活性剤により可溶化し,様々な条件で最適化を行ったところ,最終的には,3.5A分解能のデータセット収集に成功した.また,以前決定したペリプラズム領域の高分解能結晶構造とNMR法によって決定した構造を基にSecDF全長の構造精密化を行った.そして最終的に,3.5A分解能で構造解析を完了した.決定した構造からは,ペリプラズムドメインが大きな構造変化を起こすことが示唆された.さらに,プロトン輸送に共役したペリプラズムドメインの構造変化による膜輸送の促進という新たな仮説を提唱した(論文投稿中).現在,更なる機能解析によりこの仮説を実証する研究を遂行中である.

Research Products

• [Journal Article] Structural basis for translational fidelity ensured by transfer RNA lysidine synthetase (2009)
  • Author(s): Nakanishi K, (他3名), Ishitani R, Nureki O
  • Journal Title: Nature 461 Pages: 1144-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure of a tRNA-dependent kinase essential for selenocysteine decoding (2009)
  • Author(s): Araiso Y, Sherrer RL, Ishitani R, (他2名), Nureki O
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA 106 Pages: 16215-20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mg^<2+>-dependent gating of bacterial MgtE channel underlies Mg^<2+> homeostasis (2009)
  • Author(s): Hattori M, (他3名), Tsukazaki T, Ishitani R, (他3名), Nureki O
  • Journal Title: EMBO J 28 Pages: 3602-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural Basis of Novel Interactions Between the Small-GTPase and GDI-like Domains in Prokaryotic FeoB Iron Transporter (2009)
  • Author(s): Hattori M, (他5名), Ishitani R, Ito K, Nureki O
  • Journal Title: Structure 17 Pages: 1345-55
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis of AdoMet-dependent aminocarboxypropyl transfer reaction catalyzed by tRNA-wybutosine synthesizing enzyme, TYW2 (2009)
  • Author(s): Umitsu M, (他3名), Ishitani R, Nureki O
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA 106 Pages: 15616-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal structure of the cytosolic domain of the cation diffusion facilitator family protein (2009)
  • Author(s): Higuchi T, Hattori M, Tanaka Y, Ishitani R, Nureki O
  • Journal Title: Proteins 76 Pages: 768-71
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atomic structure of a folate/FAD-dependent tRNA T54 methyltransferase (2009)
  • Author(s): Nishimasu H, Ishitani R, (他4名), Nureki O
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA 106 Pages: 8180-5
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Structural analysis of bacterial Sec translocon machinery (2010)
  • Author(s): Tsukazaki T, (他2名), Ishitani R, (他6名), Nureki O
  • Organizer: Gordon Research Conference(Protein Transport Across Cell Membranes)
  • Place of Presentation: 米国 テキサス州ヒューストン
  • Year and Date: 2010-03-11
• [Remarks]
  • URL: http://www.nurekilab.net/