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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ヘムをシグナル伝達分子として機能する蛋白質制御系の構造化学的基盤

Research Project

Project/Area Number 21370040
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

石森 浩一郎  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (20192487)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内田 毅  北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (30343742)
Keywordsヘム依存性制御蛋白質 / 酸化修飾 / 活性酸素 / ヘム生合成 / 鉄代謝
Research Abstract

平成23年度は以下のような研究成果が得られた。
1.Irrにおける酸化修飾機構の解明 Irrの酸化修飾反応における酸化活性種の産生機構を明らかにするため、その産生部位と想定されるヘム制御モチーフ(HRM)部分へのヘム結合による酸化活性種の産生を検討した。IrrはHisクラスタ領域にもヘムを結合することが報告されており,さらにこの部位のヘム結合残基は同定されていないため,HRM部分にのみヘムを結合したIrr変異体を作成するのは困難であった.そこで,Irrと同じ蛋白質ファミリーに属し,配列相同性の高いものの,ヘムを結合しないことが報告されている酸化ストレスセンサー蛋白質PerRを用いて,PerRにHRMを導入することで,HRMにしかヘムを結合しないIrr様蛋白質,iPerRを作成し,その酸化修飾反応を検討した.その結果,iPerRはIrr同様,ヘム依存的に酸化修飾反応が観測され,HRMに結合したヘムのみでIrrにおける酸化修飾反応は進行することが明らかになった.
2.IRPにおける新たな機能発現機構の検討 これまでの本研究課題の結果から,IRPにヘムが結合することにより,酸化修飾を経ることなく,その標的RNAであるIRE (Iron Response Element)への結合が阻害されることをゲルシフトアッセイにより示してきたが,その結合特性をより定量的に議論するために,精製したIRPに蛍光ラベルしたIREを用いてその結合を蛍光の偏光解消度から追跡し,IRPのIREに対する親和性とそのヘムによる結合阻害を検討した.その結果,ヘムによって酸化修飾を受けないIRP1のIRE結合親和性は,ゲルシフトアッセイ法で想定されたよりはるかに弱いことが明らかになった.

  • Research Products

    (6 results)

All 2011

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] Function of Heme Regulatory Motif in the Oxidative Modification for Transcriptional Regulation2011

    • Author(s)
      Taira Tatsukawa
    • Organizer
      第48回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-27
  • [Presentation] ヘムの結合による鉄代謝制御タンパク質IRPの機能制御機構2011

    • Author(s)
      石森浩一郎
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] Oxygen Activation and Oxidative Modification in Heme-regulated Proteins2011

    • Author(s)
      石森浩一郎
    • Organizer
      14th Asian Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Queen Sirikit National Convention Center(タイ国)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-06
  • [Presentation] 鉄代謝制御蛋白質(IRPs)の標的RNA結合における制御機構の検討2011

    • Author(s)
      渡辺祐太
    • Organizer
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      ルスツリゾート(留寿都村)
    • Year and Date
      2011-07-02
  • [Presentation] 鉄代謝制御タンパク質IRP2の機能発現における酸化修飾機構2011

    • Author(s)
      宮地祐樹
    • Organizer
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      ルスツリゾート(留寿都村)
    • Year and Date
      2011-07-02
  • [Presentation] Heffle-mediated Iron Regulation Mechanism2011

    • Author(s)
      石森浩一郎
    • Organizer
      日本生化学会九州支部例会シンポジウム
    • Place of Presentation
      久留米医科大学(久留米市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-21

URL: 

Published: 2013-06-26  

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