2017 Fiscal Year Annual Research Report
Rho GTPase Recognition Mechanism of ADP-ribosylating C3 exoenzyme
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15K08289
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
津下 英明 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (40299342)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ADPリボシル化 / C3 / Ia / 基質タンパク質認識機構 / 修飾アミノ酸認識機構 / RhoA / アクチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年までの研究により、セレウス菌由来のRhoA特異的ADPリボシル化毒素C3（C3cer)と基質RhoAの複合体結晶を作成し、複合体の結晶構造を明らかにした（Toda et al, JBC 2015)。C3酵素（毒素）のRho GTPaseの認識機構は（１）タンパク質基質RhoAを認識すること（２）またADPリボシル化するAsn41を特異的に認識することの２つが重要である。C3やアクチン特異的ADPリボシル化毒素で保存されているARTT-loopと呼ばれる領域がAsn41の認識に重要と提唱されたが、この認識については基質タンパク質との複合体の結晶構造解析が難しいために不明であった（他に明らかになっているのはIa-アクチン複合体（Tsuge et al. PNAS 2008）のみ）。この研究により初めてARTT-loopのQXEのGln183がRhoA Asn41と塩橋を作る姿を捉えた。一方IaではEXEのGlu（前者）がArg177を認識していると予想されるが、Ia-アクチン複合体ではこの結合は見えていない。Ia-アクチンの反応においてもこの認識が過渡的に形成されているかは興味深い。またウェルシュ菌から見つかった新たな食中毒関連毒素Clostridium perfringens iota-like toxin (CPILE)は、Iaと相同なアクチン特異的ADPリボシル化毒素CPILE-aを持ち、昨年度その構造を報告した(Toniti et al. PLoS ONE, 2017)。ARTT-loopの認識機構と修飾アミノ酸の特異性についての全容解明は次の研究課題となる。これはAsn,ArgだけでなくCys,Glu,Serやさらにタンパク質のみならずDNA, 低分子も含めた様々な基質特異性を持つ事がわかってきたADPリボシル化分野で極めて重要な課題と考えている。
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