2007 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Innovative nanoscience of supermolecular motor proteins working in biomembranes |
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| Project/Area Number |
18074002
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
久堀 徹 Tokyo Institute of Technology, 資源化学研究所, 准教授 (40181094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
紺野 宏記 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (80419267)
山田 康之 立教大学, 理学部, 講師 (80386507)
八木 宏昌 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教 (70332749)
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| Keywords | ATP合成酵素 / 回転制御 / 回転阻害 / γサブユニット / εサブユニット / レドックス制御 / テントキシン |
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| Research Abstract |
植物型ATP合成酵素のγサブユニットの酸化還元制御による回転調節機構の詳細を明らかにするために、シアノ、バクテリアATP合成酵素に変異導入し、回転と停止の詳細(特に停止位置の解明)を一分子レベルで明らかにすること、および磁気ピンセットを用いて停止のからの回復について解析した。また、植物のATP合成酵素に特異的に働くテントキシンによる阻害と活性促進についても、一分子レベルで詳細な解析を行い、酵素のどのような変化が活性変化に影響するのかを明らかにした
細菌型ATP合成酵素を用いた回転1分子観察実験では、阻害状態がはっきりと見られなかった。一方、生化学的な解析から、細菌型である好熱菌ATP合成酵素では、阻害型から活性型への転換が起こると、構造変化を起こしたεサブユニットへATPの結合が起こり、これにより阻害型への再転換が起こりにくくなっている事が明らかになった。このことが、植物型と比較して細菌型ではεサブユニットの阻害効果が弱い事の一因と考えられる。この知見をふまえ、細菌型ATP合成酵素の阻害状態をより詳細に解析するために、ATP結合能を持たず、阻害効果の強い変異体εサブユニットを用いた回転1分子解析に着手した。
植物型および細菌型のεサブユニットの機能の違いを明らかにするため、シアノバクテリア由来のεサブユニットおよびその一部を植物型にしたものについて、NMRによる溶液構造の解析を行った。
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