• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2009 Fiscal Year Annual Research Report

鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの作動機構:IscUの構造変換に基づく反応の機序

Research Project

Project/Area Number 20570130
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

高橋 康弘  Saitama University, 理工学研究科, 教授 (10154874)

Keywords鉄硫黄タンパク質 / 鉄硫黄クラスター / 生合成 / 遺伝子 / タンパク質
Research Abstract

鉄硫黄(Fe-S)タンパク質は、コファクターとしてFe-Sクラスターを持つタンパク質の総称である。Fe-Sクラスターの構造は[2Fe-2S]、[4Fe-4S]または[3Fe-4S]と単純だが、その生合成は実に複雑な生化学反応であり、細胞内では複数の成分から構成されるマシナリーがこれを担っている。本研究ではISCマシナリーの作動機構の解明を目的として、鍵となる中心成分、クラスター中間体のde novo形成部位として知られるIscUタンパク質の構造-機能相関について解析を進めた。
近年、われわれが決定したホロ型IscUの結晶構造からは、三量体の中に[2Fe-2S]クラスターが一つだけ含まれる、ユニークな非対称構造が明らかになった。また、この結晶構造に基づいて、Fe-Sクラスター近傍のアミノ酸を系統的にアラニンに置換することにより、機能に必須なチロシン、リジン、アスパラギン酸残基を特定した。そこで今年度は、これら3種類のアミノ酸をアラニン以外のすべてのアミノ酸に置換し、変異株の相補能を調べることで、それぞれの残基の役割を検討した。その結果、リジンとアスパラギン酸残基については、どのアミノ酸に置換してもIscUの機能が失われた。一方チロシン残基についは、トリプトファン、フェニルアラニン、ヒスチジンに置換した場合に、部分的にではあるが相補可能であり、芳香環の重要性が判明した。これらの知見とIscUの三量体構造を考え合わせると、鉄原子/Fe-Sクラスターとの相互作用には、IscUの三次/四次構造の大きな変化が関与するものと推定される。さらに、変異IscUの生化学的性質についても解析を進めた。

  • Research Products

    (9 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The role of the Fe-S cluster in the sensory domain of nitrogenase transcriptional activator VnfA from Azotobacter vinelandii.2010

    • Author(s)
      Hiroshi Nakajima
    • Journal Title

      FEBS J. 277

      Pages: 817-832

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural insights into vinyl reduction regiospecificily of phycocyanobilin : ferredoxin oxidoreductase(PcyA).2010

    • Author(s)
      Yoshinori Hagiwara
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 285

      Pages: 1000-1007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超分子マシナリーが担う鉄硫黄クラスターの生合成2010

    • Author(s)
      高橋康弘
    • Journal Title

      生化学 85

      Pages: 139-143

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担う超分子複合酵素系2009

    • Author(s)
      高橋康弘
    • Organizer
      ラン藻の分子生物学2009
    • Place of Presentation
      かずさDNA研究所
    • Year and Date
      2009-12-04
  • [Presentation] 鉄硫黄クラスター生合成に関わるSUF蛋白質群の構造・機能解析2009

    • Author(s)
      和田啓
    • Organizer
      特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      2009-12-01
  • [Presentation] 鉄硫黄クラスターの生合成を担うISC/SUFタンパク質の複合体構造から予想されるダイナミクス2009

    • Author(s)
      高橋康弘
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会 シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-23
  • [Presentation] Structural Studies on the Fe-S Cluster-bound Holo-form of IscU2009

    • Author(s)
      Yasuhiro Takahashi
    • Organizer
      Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation
    • Place of Presentation
      University of Georgia
    • Year and Date
      2009-08-31
  • [Presentation] Crystal Structure of the SufC_2-SufD_2 Complex : Implications for Dynamic Rearrangement During Fe-S cluster Biosynthesis2009

    • Author(s)
      Kei Wada
    • Organizer
      Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation
    • Place of Presentation
      University of Georgia
    • Year and Date
      2009-08-31
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/tougyo/

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi