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2013 Fiscal Year Research-status Report

新規金属集積蛋白質の分子設計と環境浄化への応用

Research Project

Project/Area Number 24658287
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

増田 太郎  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40395653)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三上 文三  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40135611)
Keywordsメタロプロテイン / フェノールオキシダーゼ / キチナーゼ
Research Abstract

平成25年度は、金属結合性蛋白質として、①カルシウム貯蔵型キチナーゼ(ザクロ由来クラスIIIキチナーゼ)、②甲殻類フェノールオキシダーゼ(銅結合蛋白質)の構造、機能解析を行った。
①について、ザクロ種子内でカルシウム貯蔵タンパク質として機能している、クラスIIIキチナーゼを分離精製し、cDNAのクローニングを行った。更に、組換え型クラスIIIキチナーゼの結晶化と1.5Å分解能でのX線結晶構造解析に成功した。構造解析の結果、約10か所のカルシウム結合サイトと、その配位構造が明らかとなった。
②について、クルマエビ血漿より精製したフェノールオキシダーゼの立体構造を1.8Å分解能で明らかにした。本酵素は、既知の甲殻類フェノールオキシダーゼとは異なる分子であり、食用甲殻類の多くが属する甲殻類十脚目(エビ目)に広く存在する新規遺伝子ファミリーを形成することを示した。また、本酵素の立体構造は、甲殻類由来のフェノールオキシダーゼとして初めての解析例である。本構造解析により、活性中心の銅原子の配位環境と周辺の詳細な立体構造が明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

これまで明らかにされていなかった金属蛋白質の詳細な立体構造解析に成功し、金属元素とタンパク質の相互作用について、新規な知見が得られたため。
また、立体構造解析以外においても、高等植物種子に広範に存在するクラスIIIキチナーゼをカルシウム貯蔵タンパク質として同定したこと、及び新規の金属結合性酸化還元酵素(フェノールオキシダーゼ)を見出したことなど、当初の計画以上の知見を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

平成25年度に得られた新規な金属蛋白質の構造から、その金属配位環境を詳細に解析する。平成26年度は、金属への配位可能なモチーフについて、フェリチンなどの多量体籠状蛋白質にそのモチーフを導入し、新規な金属集積蛋白質分子の創出を試みる。

  • Research Products

    (2 results)

All 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Crystal structure of a crustacean prophenoloxidase provides a clue to understanding the functionality of the type 3 copper proteins.2014

    • Author(s)
      Taro Masuda, Kyosuke Momoji, Takashi Hirata & Bunzo Mikami
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 281 Pages: 2659-2673

    • DOI

      10.1111/febs.12812

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 新規フェノールオキシダーゼの立体構造が示唆するタイプ3銅蛋白質の機能分化について2014

    • Author(s)
      増田太郎、百次恭祐、平田孝、三上文三
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140329

URL: 

Published: 2015-05-28  

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