バクテリオファージ頭部と尾部の結合に関わるネックの構造形成

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18570147
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 有坂 文雄 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助教授 (80133768)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金丸 周司 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助手 (50376951)
• Keywords: バクテリオファージ / 分子集合 / 超遠心分析 / 静的多角度光散乱 / 蛋白質間相互作用 / ネック蛋白質 / X線結晶構造解析 / ウィルス

Research Abstract

ネック蛋白質gp13およびgp14両蛋白質の精製法が確立され、高収量で両蛋白質が得られる見通しができた。精製された両蛋白質を超遠心分析によって解析した結果、いずれも水溶液中で単量体として存在することが分かった。さらに、蛋白質濃度、緩衝液のpH、塩濃度を変化させて分子量を測定したが、通常の条件ではいずれも単量体として安定であった。ただし、gp13が若干高濃度で2量体形成が見られる。
両蛋白質はネックを構成する蛋白質なので、in vitroでも複合体を形成することが期待される。そこで、次に、両蛋白質を混合し、会合反応を測定したが、通常の条件下、即ち、pH6-9、塩濃度(NaCl)50mM〜0.5Mでは会合は全く見られなかった。そこで、0.2Mから1.OMの硫安存在下で会合が見られるかを調べた結果、硫安存在下ではある特定の大きさの会合体が生じていること、その存在比は硫安濃度0.8Mまで増加することが分かった。この会合体の分画を超遠心分析によって解析し、SDS電気泳動の結果を勘案した結果、複合体はgp13およびgp14の10:5の複合体(gp13)_<10>(gp14)_5であることが明らかになった。この精製標品を産総研三尾氏に依頼して電子顕微鏡観察をネガティブ染色によって行ったところ、大きさのほぼ均一な像を得ることが出来、この複合体が特異的な会合体であることが確認された。現在、両蛋白質単独での結晶化を試みているが、まだ成功していない。

Research Products

• [Journal Article] From structure of the complex to understanding of the biology. (2007)
  • Author(s): Rossmann, M.G., Arisaka, E., Battisti, A.J., Bouman, V.D., Chipman, P.R., Fokine, A., Hafenstein, S., Knamaru, S., Kostyuchenko, V.A., Mesyanzhinov, V.V., Shineider, M..M., Morais, M.C., Leiman, P.G., Palermo, L.M., Parrish,C.R., Xiao,C.
  • Journal Title: Acta Cryst d63 Pages: 9-16
• [Journal Article] Aggregation Aspects and Techniques for Assessment,Part 1. (2006)
  • Author(s): Arakawa, T., Philo, J.S., Ejima, D., Tsyumoto, K., Arisaka,F.
  • Journal Title: Bioprocess International. 4, Pages: 32-42
• [Journal Article] Thiredoxin-h1 reduces and reactivates the oxidized cytosolic malate dehydeogenase dimer in higher plants. (2006)
  • Author(s): Hara, S., Motohashi, K, Arisaka, F., Oomano, P.G.N., Hosoya-Matsuda, N., Kikuchi, N., Fusada, N., Hisabori,T
  • Journal Title: J.Boil.chem. 281(43) Pages: 32065-71
• [Journal Article] The Asymmetric IscA Homodemer with and Exposed[2Fe-2S] Cluster Suggests the Structural Basis of the Fe-S Cluster Biosynthetic Scaffold (2006)
  • Author(s): Morimoto, K., Yamashita, E., Kondou, Y., Lee, Soo Jae., Arisaka, E., Tsukihara, T., Nakai,M.
  • Journal Title: J.Mol.Biol. 360, Pages: 117-132
• [Journal Article] Bionanotube Tetrapod Assembly by In Situ Synthesis of a Gold Anocluster with(gp5-His6)3 from Bacteriophage T4. (2006)
  • Author(s): Ueno, T., Koshiyama, T., Tsuruga, T., Goto, T., Kanamaru, S., Arisaka, F., Watanabe,Y.
  • Journal Title: Angew.Chem.Int.Ed. 45 Pages: 4508-4512
• [Journal Article] Molecular Mechanism for Pterin-Mediated Inacivation of Tyrosine Hydroxylase : Formation of Insoluble Aggregates of Tyrosine Hydroxylase. (2006)
  • Author(s): Urano, F., Hayashi, N., Arisaka, F., Kurita, H., Murata, S., Ichinose,H.
  • Journal Title: J.Biochem. 139 Pages: 625-635
• [Journal Article] Construction of a Ball-and-Spike Protein Supramolecule. (2006)
  • Author(s): Sugimoto, K., Kanamaru, S., Iwasaki, K., Ariska, E., Yamashita,I.
  • Journal Title: Angew Chem Int Ed Engle.Apr21. 45(17) Pages: 2725-8
• [Journal Article] Association and dissociation of the cell puncturing complex of bacteriophageT4 is controlled by both pH and temperature. (2006)
  • Author(s): Sarkar, S.K., Takeda, Y., Kanamaru.S., Arisaka, F.
  • Journal Title: Biochim.Biophys.Acta, 1764 Pages: 1487-1492