2013 Fiscal Year Annual Research Report
分子シャペロン機能を有するシャトル型プロテアソーム活性化因子の同定と構造機能解析
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24657113
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| Research Institution | Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
加藤 晃一 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (20211849)
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| Keywords | プロテアソーム / 四次構造 / 活性化因子 / シャペロン / 古細菌 |
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| Research Abstract |
PbaBの作動メカニズムを解明するために、本タンパク質が基質タンパク質を捕捉する際の分子間相互作用様式をNMR分光法および中性子小角散乱法を利用して明らかにすることを試みた。Pyrococcus furiosus由来PbaBおよびモデル基質として天然変性タンパク質であるα-synucleinを用いた。
重水素標識を利用した逆コントラストマッチング中性子小角散乱法によって、PbaBの4量体と複合体を形成しているα-synucleinの溶液散乱を選択的に観測し、その構造情報を得ることに成功した。その結果、PbaBに捕捉されるに際してα-synucleinの慣性半径は単独の状態と比べ有意に小さくなることが明かになった。また、α-synucleinは分子の一部に僅かながらαへリックス構造を有しているが、PbaBの結合に伴い、この構造が崩れることも見出した。一方、NMR解析により、α-synucleinは主にN末端付近の残基（37-42番目）を介してPbaBに結合していることが明かとなった。興味深いことに、α-synuclein上のPbaB結合部位は、分子中で僅かにαへリックスを形成している領域と一致していた。このように中性子小角散乱とNMR分光法の連携を通じて、PbaBとの結合に伴うα-synucleinの構造変化を捉えることができた。本研究を通じて確立した手法は、PbaBの機能発現メカニズムの解明をもたらすばかりでなく、複合体を形成している天然変性タンパク質の構造情報を取得するためのアプローチ法としても広く有用である。以上の成果は、学術雑誌[J. Appl. Crystallography, 47,430-435 (2014) ]に掲載された。
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[Journal Article] Conformational characterization of a protein complex involving intrinsically disordered protein by small-angle neutron scattering using the inverse contrast matching method: a case study of interaction between α-synuclein and PbaB tetramer as a model chaperone2014
Author(s)
Sugiyama, M., Yagi, H., Yamaguchi, T., Kumoi, K., Hirai, M., Oba, Y., Sato, N., Porcar, L., Martele, A. and Kato, K.
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Journal Title
J. Appl. Crystallography
Volume: 47
Pages: 430-435
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] An archaeal homolog of proteasome assembly chaperone forms a homotetramer and functions as proteasome activator
Author(s)
Kentaro Kumoi, Tadashi Satoh, Kazuyoshi Murata, Takeshi Hiromoto, Tsunehiro Mizushima, Yukiko Kamiya, Masanori Noda, Susumu Uchiyama, Masaaki Sugiyama, Hirokazu Yagi, Koichi Kato
Organizer
6th Japan-Korea Seminars on Biomolecular Science: Experiments and Simulation
Place of Presentation
岡崎コンファレンスセンター（愛知県）
Invited
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