2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23247014
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三木 邦夫 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10116105)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 成熟化タンパク質 / Ｘ線結晶構造解析 / 構造生物学 / Hypタンパク質 / 複合体構造 / 金属取り込み |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，ヒドロゲナーゼの成熟化過程で過渡的に形成されるHypタンパク質複合体について，構造解析を行い，成熟化過程の分子機構を明らかにすることを目的としている．
シアノ基の生合成に関与するHypEのより詳細な反応機構を解明するため，反応中間体であるカルバモイル化状態およびシアノ化状態について，それぞれ1.64 A, 1.53 A 分解能での構造解析に成功した．構造解析の結果，保存されたリジン残基およびグルタミン酸残基による二段階の脱プロトン化反応が明らかになった．
ATPase型HypB（HypBAT）とHypAについて，ゲルろ過クロマトグラフィーによる相互作用解析によって，HypBATがATP結合状態のときにのみHypAと複合体を形成することが明らかになった．これを踏まえて，ATPの類似体であるATPγSやAMPPCPとNiイオンを共存させた状態でHypAとHypBATの共結晶化を行い，HypA-HypBAT複合体の結晶構造を1.7～3.1 A 分解能で決定した．構造解析の結果，複合体形成によってHypAの構造が大きく変化し，保存されたヒスチジン残基とN末端のメチオニンおよびヒスチジンにおいて，Ni結合サイトが形成されることが明らかになった．その結果，Niイオンに対する親和性は，複合体形成によって数μMから数nMへと大きく上昇することが明らかになった．これらの構造解析の結果から，ATP加水分解サイクルにともなったNiの組み込みサイクルを提唱した．
ヒドロゲナーゼ・ラージサブユニット（HyhL）とHypAとの複合体は，結晶化条件の最適化が難航したため，新たにサンプル調製方法および結晶化条件を検討した．その結果，以前とは異なる結晶化条件において，構造解析に適した大きさの結晶を得ることに成功した．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Identification and Structure of a Novel Archaeal HypB for [NiFe] Hydrogenase Maturation2013
Author(s)
D. Sasaki, S. Watanabe, R. Matsumi, T. Shoji, A. Yasukochi, K. Tagashira, W. Fukuda, T. Kanai, H. Atomi, T. Imanaka, and K. Miki
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Journal Title
J. Mol. Biol.
Volume: 425
Pages: 1627-1640
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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