2016 Fiscal Year Annual Research Report
グループ２型シャペロニンのサブユニット特異的機能とフォールディング機構の解明
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15J08261
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
山本 陽平 東京農工大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子シャペロン / シャペロニン / タンパク質フォールディング / サブユニット間協調作用 / Chaetomium thermophilum / 段階的構造変化 / 1分子構造変化解析 / CCT/TRiC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CCTでは8種類のパラログが特定の配置でオリゴマーを形成している。CCT構成サブユニットは、ATP親和性や基質結合性に差異があるが、オリゴマーとしての機能への寄与は不明である。本研究では各サブユニットの構造・機能の違いを考慮したCCTの反応機構モデルを提唱することを目的としている。昨年度までに好熱性真菌Chaetomium thermophilum 由来CCT(CtCCT)の大腸菌組換え体発現系を構築し、本年度は特に構造変化についての機能解析を進めた。
構造変化解析にはX線1分子追跡法を使用した。解析の結果、ATP親和性が高いサブユニットはATP結合後1秒以内に傾斜方向の構造変化を示したが、ATP親和性が低いサブユニットでは1-2秒後に構造変化が確認された。これはATP親和性の高いサブユニットから構造変化が起こり、次にATP親和性の低いサブユニットへと構造変化が進むことを示している。またいずれのサブユニットでもATP加水分解によるねじれ方向の構造変化はATP添加後4秒以降で観察された。
また、ATP加水分解活性欠損変異サブユニットを含むCtCCTの解析の結果、CtCCTサブユニット2, 4, 5への変異導入はオリゴマーの活性を大きく低下させたが、CtCCTサブユニット1. 3. 6, 7への変異導入ではオリゴマーの活性の低下は限定的だった。
一連の結果よりCCTではATPアフィニティーが高いサブユニットから順にATP結合に伴う構造変化が起き、全てのサブユニットにATPが結合した後に、サブユニット協調的なATP加水分解・構造変化により最終的なclosed構造が形成されることや、この協調的なATP加水分解活性においてリング内に非対称性があることが示された。
一連の研究結果は、PLOS ONE誌にて発表した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
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[Presentation] Expression, purification, and characterization of the group II chaperonin CCT from Chaetomium themophilum2016
Author(s)
Yohei Y YAMAMOTO, Eiryo SHA, Yuko UNO, Kentaro IKEGAMI, Keiichi NOGUCHI, Naoshi DOHMAE, Hiroshi SEKIGUCHI, Yuji C SASAKI, Masafumi YOHDA
Organizer
Protein Homeostasis in Health and Disease
Place of Presentation
New York, USA
Year and Date
2016-04-18 – 2016-04-22
Int'l Joint Research
