2013 Fiscal Year Annual Research Report
Ｖ１―ＡＴＰａｓｅモーターにおけるＡＴＰ加水分解機構の立体構造基盤
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23370047
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
村田 武士 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80415322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山登 一郎 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (70111458)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 分子モーター / 酵素反応 / V-ATPase / X線結晶構造解析 |
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| Research Abstract |
がんや骨粗鬆症の創薬ターゲットであるV型ATPaseはATP合成酵素（F-ATPase）と類似した構造をもつナノ分子モーター／プロトンポンプである。本研究ではヌクレオチド結合型及び反応中間体のV1-ATPaseのX線結晶構造解析や重要残基変異体の構造機能解析を行い、V型ATPaseのATP加水分解反応に伴った回転分子機構の解明を目的とする。
当初研究計画に従って、下記の研究結果を得た。
ヌクレオチド結合型V1-ATPaseのX線結晶構造解析---前年度の研究により、AMP-PNPが結合したV1-ATPaseのX線結晶構造解析を決定し、ヌクレオチド非結合型V1-ATPaseの構造と比較することにより、ATPの加水分解のメカニズムモデルを作成した。本年度はリン酸をソーキング法により導入し、リン酸がtight型に１分子結合したV1-ATPaseの結晶構造を得ることに成功した。ATP加水分解／合成の反応中間体構造に相当すると考えられた。
ヌクレオチド結合部位の変異V1-ATPaseの機能構造解析---前年度の研究により、ヌクレオチド結合に重要と考えられる残基に関して、部位特異的変異体を３種類作成し、その性質を明らかにした。本年度は、新たな変異体を作成し、前年度同様にATPase活性への影響や、複合体の安定性等を調べ、その成果を論文にまとめた（SpringerPlus in press）。
DG複合体結合部位の変異V1-ATPaseの機能構造解析---前年度の研究により、DG複合体とA3B3複合体の接触面に位置し、回転反応に重要と考えられる残基に関して、部位特異的変異体を３種類作成し、その性質を明らかにした。本年度は、新たな変異体を作成し、前年度同様にATPase活性への影響や、複合体の安定性等を調べ、その成果を論文にまとめた（PLoS ONE, 2013）。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Loose Binding of the DF Axis with the A3B3 Complex Stimulates the Initial Activity of Enterococcus hirae V1-ATPase2013
Author(s)
Md. Jahangir Alam, Satoshi Arai, Shinya Saijo, Kano Suzuki, Kenji Mizutani, Yoshiko Ishizuka-Katsura, Noboru Ohsawa, Takaho Terada, Mikako Shirouzu, Shigeyuki Yokoyama, So Iwata, Yoshimi Kakinuma, Ichiro Yamato and Takeshi Murata
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 8
Pages: e74291
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Basic properties of rotary dynamics of the molecular motor Enterococcus hirae V1-ATPase2013
Author(s)
Yoshihiro Minagawa, Hiroshi Ueno, Mayu Hara, Yoshiko Ishizuka-Katsura, Noboru Ohsawa, Takaho Terada, Mikako Shirouzu, Shigeyuki Yokoyama, Ichiro Yamato, Eiro Muneyuki, Hiroyuki Noji, *Takeshi Murata and *Ryota Iino
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 288
Pages: 32700-32707
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mutant LV476-7AA of A-subunit of Enterococcus hirae V1-ATPase: High affinity of A3B3 complex to DF axis and low ATPase activity2013
Author(s)
Md. Jahangir Alam, Ichiro Yamato, Satoshi Arai, Shinya Saijo, Kenji Mizutani, Yoshiko Ishizuka-Katsura, Noboru Ohsawa, Takaho Terada, Mikako Shirouzu, Shigeyuki Yokoyama, So Iwata, Yoshimi Kakinuma and Takeshi Murata
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Journal Title
SpringerPlus
Volume: 2
Pages: 689
Peer Reviewed
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