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枯草菌一般ストレス応答システムの構造と機能の解析

Publicly Offered Research

Project AreaStructural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
Project/Area Number 25121746
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionJapan Synchrotron Radiation Research Institute

Principal Investigator

熊坂 崇  公益財団法人高輝度光科学研究センター, タンパク質結晶解析推進室, 副主席研究員 (30291066)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords微生物 / ストレス応答 / 結晶構造 / タンパク質 / 蛋白質複合体 / 結晶解析 / 枯草菌
Outline of Annual Research Achievements

今年度は以下の3課題に取り組んだ。
1) ストレス応答を抑制するタンパク質ホスファターゼRsbXの構造機能解析:この構造は既に得ていたが、Mnイオン2個を含む活性部位が壊れていた。さらに活性型構造と他のイオンに置き換えた構造解析と活性測定を行って、構造機能相関を調べた。類似構造と比較して特徴的なのは、Mnクラスタの配位子として4つのAsp側鎖に加えて、主鎖のカルボニル酸素2つが存在する点である。後者は易動性のループ構造上にあり、異なる結晶系での解析から3種類の構造が得られた。そのうち2つはMnが1つしか存在しない不活性型構造であり、ループ構造の変化に由来する活性制御機構の存在を示唆する。実際、培地のMn濃度がストレス応答に関わるという報告もあり、この分子機構との関係が示唆され、これらを報文として報告した。
2) 関連タンパク質の調製:巨大分子Stressosome (RsbRS)複合体については、安定した試料調製が可能となり、結晶も得られた。分解能は8 Aと低いが、純度向上と条件検討を継続中である。またその構成成分のRsbSの結晶回折能を向上させ2.9 A分解能のデータを取得、解析中である。RsbQについては、枯草菌による発現と酵素活性の測定により、シグナル分子の同定に迫りつつある。さらに、ストレスシグナルが最終的に伝達されるRNA polymeraseについて調製を行い、結晶化条件のスクリーニングを実施した。
3) タンパク質結晶の新規マウント技術:水分を多く含み脆いタンパク質結晶を安定にX線回折測定を行うマウント手法(HAG法)の開発を継続した。特に、RsbQ結晶で良好な結果を与えるが、これは結晶コーティング用高分子の結晶への低浸透性が奏功したと考えられる。これを受けてコーティング剤の最適化を進め、汎用性を高めた。

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。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Structure of RsbX Phosphatase in General Stress Response of Bacillus subtilis.2015

    • Author(s)
      Teh A-H, Makino M, Hoshino T, Baba S, Shimizu N, Yamamoto M, Kumasaka T.
    • Journal Title

      Acta Crystallographica

      Volume: D71 Issue: 6 Pages: 0-0

    • DOI

      10.1107/s1399004715007166

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] A new protein crystal mounting method using humid air and glue coating.2014

    • Author(s)
      Baba, S. and Kumasaka, T.
    • Organizer
      IUCr2014
    • Place of Presentation
      Canada
    • Year and Date
      2014-08-05 – 2014-08-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 微生物環境ストレス応答タンパク質Stressosomeの構造学的研究2013

    • Author(s)
      宮野菜央, 馬場清喜, 長谷川和也, 熊坂崇
    • Organizer
      第13回蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      鳥取市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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