2014 Fiscal Year Annual Research Report
グループ２型シャペロニンにおけるサブユニット間協調作用機構の解明
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24370064
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
養王田 正文 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50250105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関口 博史 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (00401563)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | シャペロニン / シャペロン / フォールディング / 古細菌 / 構造変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、グループ２型シャペロニン（CPN)のリング間及びリング内サブユニット強調作用機構の解明を目的としている。H25年度までに、リング内サブユニット協調作用機構を解明し、２つのリングが独立して機能することを示す結果を得ることに成功した。リング間の協調作用機構の解明では、野生型サブユニットのリングと変異体サブユニットのリングから構成された非対称型CPNを構築して実験を行った。ATPase活性を失った変異体を用いて実験を行ったが、CPNはATP結合だけでも構造変化するので、ATP結合による構造変化による協調作用の可能性が残っていた。そこで、平成26年度では、ATP結合能を失った変異体を用いて非対称CPNを作成して実験を行った。従来、シャペロニンではATP結合能を欠損した変異体の存在は知られていなかったため、新たにATP結合欠損変異体の構築から行った。CPNの結晶構造からATPとの結合にK165が関与していると予想した。K485W変異体がATPaseの活性に影響を与えずにATPの結合に伴い蛍光を変化することが分かっていたので、K165A/K485W変異体を作成し、K165A変異体がATP結合能欠損変異体であることを明らかにした。K165Wを用いて非対称CPNを作成し、リング間協調作用機構を解析した結果、K165Wで構築した非対称CPNでも２つのリングが独立して機能することを示す結果が得られた。さらに、DXTでリングの回転運動を解析したところ、Wildタイプとほぼ同じリングの回転運動が観察された。本研究によりグループ２型のリング内、リング間のサブユニット協調作用はほぼ完全に解明されたので、目標は完全に達成された。最近の研究でグループ１型シャペロニンでも弾丸型ではなくフットボール型構造が主であり、各リングが独立して機能することを示唆する結果が報告されている。各リングが独立して機能するという我々の結果はシャペロニン共通のものである可能性もある。
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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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