放射光高圧ジャンプ小角散乱法を用いた細胞骨格タンパク質重合ダイナミクスの研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20570106
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 藤澤 哲郎 岐阜大学, 工学部, 教授 (10231565)
• Keywords: フォールディング / 小角散乱 / 高圧 / タンパク質 / ダイナミクス

Research Abstract

本プロジェクトは、我々が開発した微小体積、放射光高圧小角散乱測定システムを活用してフィラメントの安定性の評価をするものである。昨年度は、アクチン類似タンパク質AlfaとMreBの放射光高圧小角散乱測定を行い、それぞれの安定性を定性的に評価した。その結果は共著論文として2報報告されている。本年度は、これらの散乱曲線の構造解析を中心により詳細に両フィラメントの安定性の評価を試みた。
原核細胞の形態を決定するタンパク質MreBは、GTP、ATP存在下では同程度の安定性を持つ繊維束を形成している。繊維束の厚みはヌクレオチドにより違い、それぞれ18nmと9nmと評価された。
また、この繊維束を保持する力に異方性はなく、actinのプロトフィラメントに匹敵する耐圧を持つことが分かった。
一方、DNA分離に関わるタンパク質Alfaは、GTP、ATP存在下では同じような形態の繊維東を形成する。繊維の厚みは、24nmと評価され、おおよそ3層のプロトフィラメントが重なっていると考えられる。この繊維束を保持する力には異方性が存在し、圧力が加わるとプロトフィラメントの軸方向からかい離が始まり、厚み方向のかい離がそれに続くことがわかった。
また、高圧ではないが時分割X線溶液散乱を用いた、タンパク質のおれたたみの研究や、small heatshock protein会合体の温度に対する構造安定性の研究も行い、共著で誌上発表をおこなった。

Research Products

• [Journal Article] Time-resolved small-angle X-ray scattering study of the folding dynamics of barnase. (2011)
  • Author(s): Konuma, T., Kimura, T., Matsumoto, S.Goto, Y., Fujisawa, T., Fersht, AR., Takahashi, S.
  • Journal Title: Journal of Molecular Biology Volume: 405 Pages: 1284-1294
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polymeric structures and dynamic properties of the bacterial actin AlfA. (2010)
  • Author(s): Popp, D.,Narita, A., Ghoshdastider, U., Maeda, K.,Maeda, Y., Oda, T., Fujisawa, T., Onishi, H., Ito, K., Robinson, R.C.
  • Journal Title: Journal of Molecular Biology Volume: 397 Pages: 1031-1041
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Filament structure, organization and dynamics in MreB sheets. (2010)
  • Author(s): Popp, D., Narita, A., Maeda, K., Fujisawa, T., Ghoshdastider, U., Iwasa, M., Maeda, Y., Robinson, R.C.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 285 Pages: 15858-15865
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural properties of silkworm small heat-shock proteins : sHSP19.9 and sHSP20.8. (2010)
  • Author(s): Hossain, T.,Teshiba, S., Shigeoka, Y., Fujisawa, T., Inoko, Y., Sakano, D., Yamamoto, K., Banno, Y., Aso, Y.
  • Journal Title: Bioscience, Biotechnology and Biochemistry Volume: 74 Pages: 1556-1563
  • Peer Reviewed
• [Presentation] アクチン相同骨格タンパク質フィラメントMreB、Alfaの高圧X線小角散乱による研究 (2010)
  • Author(s): 藤澤哲郎、石黒亮、松尾博史、David Popp
  • Organizer: 第48回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-20
• [Presentation] 高静水圧電気泳動法によるリゾチーム変異体アミロイド原線維のかい離平衡の研究 (2010)
  • Author(s): 石黒亮、松尾博史、橘秀樹、藤澤哲郎
  • Organizer: 第48回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-20
• [Presentation] 中性子小角散乱法による大腸菌外膜蛋白質OmpA界面活性剤複合体の構造解析 (2010)
  • Author(s): 小野内優理、藤澤哲郎、石黒亮、亀山啓一
  • Organizer: 第48回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-20
• [Presentation] 中性子小角散乱法による大腸菌外膜蛋白質OmpA界面活性剤複合体の構造解析 (2010)
  • Author(s): 小野内優理、藤澤哲郎、石黒亮、亀山啓一
  • Organizer: 日本生化学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 名古屋大学医学部
  • Year and Date: 2010-05-29
• [Remarks]
  • URL: http://www1.gifu-u.ac.jp/~fujilab/