ユビキチンによるタンパク質翻訳後修飾のダイナミクス

• Project Area: New aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation
• Project/Area Number: 25112507
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 紺野 宏記 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 准教授 (80419267)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2014: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 高速原子間顕微鏡 / ユビキチン / 1分子観察 / ユビキチン修飾 / 高速原子間力顕微鏡

Outline of Annual Research Achievements

ユビキチン化関連酵素の中でも実際にタンパク質にユビキチンを付加する役割を担っているE3のドメイン部分の高速AFM観察を行い、構造生物学的手法により予想されていた大きな構造変化をリアルタイムで検証することに成功した。これはE3のドメイン部分の構造変化をリアルタイムで観察した最初の事例である。さらに、ユビキチン化に必須な各種酵素の構造変化と集合・解離のダイナミクス、及び、それに伴う基質タンパク質のポリユビキチン鎖の伸長反応の高速AFM観察に取り組んだ。この過程で、複数のタンパク質のうち特定のタンパク質のみを選択的に基板上に固定化する必要が生じたため、アビジンとビオチンの強い結合親和性を利用した基盤修飾方法を確立した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Distinct redox behaviors of chloroplast thiol enzymes and their relationships with photosynthetic electron transport in Arabidopsis thaliana.. (2014)
  • Author(s): Yoshida K, Matsuoka Y, Hara S, Konno H, Hisabori T.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. Volume: 55 Issue: 8 Pages: 1415-1425
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu066
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Reversible control of F1-ATPase rotational motion using a photochromic ATP analog at the single molecule level (2014)
  • Author(s): E. Sunamura, K. Kamei, H. Konno, N. Tamaoki, T. Hisabori
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Common evolutionary origin for the rotor domain of rotary ATPases and Flagellar protein export apparatus. (2013)
  • Author(s): Kishikawa, J., et al
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Issue: 5 Pages: 64692013-64692013
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0064695
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The chloroplast ATP synthase equips the marvelous redox regulation machinery (2013)
  • Author(s): Toru Hisabori
  • Journal Title: Antioxid. Redox Signal Volume: 19 Issue: 15 Pages: 1846-1854
  • DOI: 10.1089/ars.2012.5044
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Sec タンパク質膜透過装置の活写にむけて (2014)
  • Author(s): 塚崎 智也、春山 隆充、菅野 泰功、田中 良樹、紺野 宏記
  • Organizer: 第41回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: ワークピア横浜
  • Year and Date: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [Presentation] 葉緑体チオール酵素の in vivo レドックス状態に影響を与える因子の探索 (2014)
  • Author(s): 松岡裕太,吉田啓亮,紺野宏記,久堀徹
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学 五福キャンパス
• [Presentation] Investigation of hPrx2 oligomerization process by high-speed AFM (2013)
  • Author(s): Takamitsu Haruyama, Noriyuki Kodera, Hiroki Konno
  • Organizer: 第51回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
• [Presentation] Real-time observation of amyloid fibril formation of yeast prion Sup35 by high-speed atomic force microscopy (2013)
  • Author(s): Liwen Zhu, Hiroki Konno, Momoko Okuda, Noriyuki Kodera, Toshio Ando, Hideki Taguchi
  • Organizer: 第51回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
• [Presentation] 葉緑体ATP合成酵素の活性調節機構 (2013)
  • Author(s): 紺野宏記
  • Organizer: 北陸植物学会2013年度北陸地区インターキャンパスセミナー
  • Place of Presentation: 金沢大学サテライト・プラザ
  • Invited