The contribution of transient metals on the immunological reaction in crustacean.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06221
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40040:Aquatic life science-related
• Research Institution: Setsunan University (2020-2023); Kyoto University (2019)
• Principal Investigator: Masuda Taro 摂南大学, 農学部, 准教授 (40395653)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 生体防御 / タイプ３銅タンパク質 / ヘモシアニン / フェノールオキシダーゼ / 甲殻類

Outline of Final Research Achievements

In this study, we crystallized hemocyanin which was purified from the hemolymph of Japanese spiny lobster, and obtained the X-ray diffraction data up to 1.58 A. Although crystallization and structural analysis of crustacean hemocyanin have been done, high resolution data has not ever obtained due to the complexity of subunit composition of this protein. The high-resolution data enables detailed comparison of active site structure between hemocyanin and prophenoloxidase which we solved previously. Another attempt, we sought the factor which functions as a metallochaperone for the type 3 copper proteins such as hemocyanin and phenoloxidase using yeast two hybrid system. We obtained up to 100 positive colonies and are investigating the function of these proteins.

Free Research Field

水産化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

甲殻類のヘモシアニンとフェノールオキシダーゼは、ともにタイプ３銅タンパク質に分類される類縁タンパク質である。これらのタンパク質は、甲殻類にとって生理的に極めて重要な役割（酸素運搬、生体防御）を担っているだけではなく、黒変などポストハーベストの品質劣化反応にも深く関わっている。したがって、これらのタンパク質の機能について、構造生物学的な基盤から研究する意義は大きく、成果は農学・水産学分野の重要な知見となり得る。これらのタンパク質の活性中心には銅が含まれるが、分子内部に埋没した活性中心に銅をもたらす未知の因子が存在する可能性が考えられる。このようなメタロシャペロンを明らかにした研究例は稀有である。