2014 Fiscal Year Annual Research Report
生化学的解析と高速原子間力顕微鏡観察によるＡＡＡタンパク質の分子機構の解明
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24370056
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
小椋 光 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00158825)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 高速原子間力顕微鏡 / AAAタンパク質 / katanin / 微小管 / p97/CDC-48/Cdc48 / ミトコンドリア / ポリグルタミン凝集体 / 26Sプロテアソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微小管を切断する活性のあるAAAタンパク質kataninについて、ポア領域にある塩基性残基の機能的重要性を明らかにした。また、kataninの認識に必要な微小管構成サブユニットα-およびβ-チューブリンの酸性残基に富むC末端領域の重要性について、酵母組換え体を利用して、それぞれのC末端領域を欠失した微小管を調製して検討した結果、α/β-チューブリン両方のC末端領域が切断活性に必要であることを明らかにし、6量体リング構造のkatanin 1分子がα/β-チューブリン両方のC末端領域を同時に引っ張ることでチューブリンα/βヘテロ2量体を微小管から引き抜くというモデルを提唱した。線虫のAAAタンパク質p97/CDC-48のC末端アダプターUFD-2, UFD-3の機能を解析するため、それぞれの欠失変異線虫を用いて解析した結果、生体内ではCDC-48にUFD-3が優先的に結合し、UFD-2はほとんど結合していないことを明らかにした。ufd-3欠失変異体においては、精子数の減少、減数分裂異常、オートファジー阻害剤に対する感受性などの表現型を認めた。さらに、伸長ポリグルタミン鎖発現株において、ufd-3欠失はポリグルタミン凝集体形成能、運動能が低下し、寿命も短縮した。UFD-3は凝集体形成を促進し、中間体オリゴマーの細胞毒性を軽減する因子と考えられる。酵母のcdc48変異体において観察されるミトコンドリアの形態異常について、SEM断面連続観察による詳細な解析を行った。また、走査透過型超高圧電子顕微鏡による細胞構造解析を行った。さらに、26Sプロテアソームおよびその基質複合体の高速原子間力顕微鏡観察を行い、ポリユビキチン鎖が26Sプロテアソームの制御ユニット上でフラフラと動く様子の観察に成功した。
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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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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Microtubule severing by katanin p60 AAA+ ATPase requires the C-terminal acidic tails of both α- and β-tubulins and basic amino acid residues in the AAA+ ring pore.2015
Author(s)
Johjima, A., Noi, K., Nishikori, S., Ogi, H., Esaki, M., and Ogura, T.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Whole-cell imaging of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae by high-voltage scanning transmission electron tomography.2014
Author(s)
Murata, K., Esaki, M., Ogura, T., Arai, S., Yamamoto, Y., and Tanaka, N.
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Journal Title
Ultramicroscopy
Volume: 146
Pages: 39-45
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Visualization of dynamics of the 26S proteasome and proteasome-substrate complexes by high-speed AFM2014
Author(s)
Okuno, T., Noi, K., Okawa, A., Tsuchiya, H., Saeki, Y., Takahashi, K., Inobe, T., Yamanaka, K., and Ogura, T.
Organizer
Key Forum: From Stem Cells to Organs
Place of Presentation
熊本市 熊本市医師会館
Year and Date
2014-09-04 – 2014-09-05
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