• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2013 Fiscal Year Annual Research Report

膜タンパク質の膜組み込み過程の解明

Research Project

Project/Area Number 24687016
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

塚崎 智也  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (80436716)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords蛋白質 / 膜組み込み / トランスロコン / 膜蛋白質 / 膜透過 / YidC / Sec / 構造解析
Research Abstract

細胞におけるタンパク質の膜組み込み過程は,すべての生物に共通した必須の機構である。本研究では膜タンパク質の機能発現システムを詳細に理解する為に,真正細菌のタンパク質の膜組み込みに関わる膜タンパク質YidC(内膜への組込みに関与)の構造を決定し,構造に基づく機能解析を進めた。YidCはバクテリアだけでなく,ミトコンドリアと葉緑体に保存された膜タンパク質である。YidCの詳細構造の決定は,ホモログも含めされていなかった。本研究において,はじめてYidCの結晶構造を2.4A分解能で決定した。YidCは5回の膜貫通領域から構成されており,その膜貫通領域に親水性の溝をもつユニークな構造体であった。YidCの変異体解析によってこの凹みには機能発現に重要な保存されたアルギニンが存在してることを示した。さらに,アルギニンと基質タンパク質の負電荷をもったアミノ酸が電荷的に相互作用することを間接的に示すデータを得た。さらに,部位特異的クロスリンク実験の結果から,凹みと基質が直接相互作用することを示した。以上のことから,YidCは静電的な相互作用で,基質タンパク質を一旦,親水的な凹みにキャプチャーした後,膜へと組み込む新しいモデルを提唱した。本結果は主要な科学雑誌に報告予定である(Kumazaki et al., in press)

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] conformational variation of the translocon enhancing chaperone SecDF.2014

    • Author(s)
      Kazuhiro Mio (他9名)
    • Journal Title

      journal of Structural and Functional Genomics

      Volume: in press Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for Sec-independent membrane protein insertion by YidC2014

    • Author(s)
      Kaoru Kumazaki (他18名)
    • Journal Title

      Nature

      Volume: in press Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for the drug extrusion mechanism by a MATE multidrug transporter2013

    • Author(s)
      Tanaka Y, Hipolito CJ, Maturana AD, Ito K, Kuroda T, Higuchi T, Katoh T, Kato HE, Hattori M, Kumazaki K, Tsukazaki T, Ishitani R, Suga H and Nureki O
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 496 Pages: 247-251

    • DOI

      10.1038/nature12014

  • [Journal Article] Structural basis for dynamic mechanism of proton-coupled symport by the peptide transporter POT2013

    • Author(s)
      Doki S, Kato HE, Solcan N, Iwaki M, Koyama M, Hattori M, Iwase N, Tsukazaki T, Sugita Y, Kandori H, Newstead S, Ishitani R and Nureki O
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 110 Pages: 11343-11348

    • DOI

      10.1073/pnas.1301079110

  • [Presentation] Sec蛋白質によらない1回膜貫通型膜蛋白質の膜組み込み2014

    • Author(s)
      塚崎智也
    • Organizer
      遺伝研研究会「単細胞システムの細胞構築・運動・増殖機構の研究」
    • Place of Presentation
      国立遺伝学研究所(三島市)
    • Year and Date
      20140325-20140326
    • Invited
  • [Presentation] Crystal structure of YidC and a mechanism of membrane protein insertion2014

    • Author(s)
      Kaoru Kumazaki (他11名)
    • Organizer
      Gordon Research Conference 2014, Protein Transport Across Cell Membranes
    • Place of Presentation
      ホテルガルベス(アメリカ合衆国ガルベストン)
    • Year and Date
      20140309-20140314
    • Invited
  • [Presentation] Site-directed in vivo photo-cross-linking analysis for identification of interaction sites in E.coli YidC2014

    • Author(s)
      Arata Furukawa (他4名)
    • Organizer
      Gordon Research Conference 2014, Protein Transport Across Cell Membranes
    • Place of Presentation
      ホテルガルベス(アメリカ合衆国ガルベストン)
    • Year and Date
      20140309-20140314
  • [Presentation] Sec 膜タンパク質複合体の結晶構造解析2014

    • Author(s)
      塚崎智也
    • Organizer
      SPRUC拡大研究会・SPring-8利用ワークショップ-SPring-8とユーザーのさらなる連携を目指して-
    • Place of Presentation
      SPring-8(兵庫県佐用町)
    • Year and Date
      20140201-20140202
    • Invited
  • [Presentation] Interaction analysis of periplasmic domain of E.coli YidC by site directed in vivo photo-cross-linking2013

    • Author(s)
      古川新(他3名)
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートピア(神戸市)
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] タンパク質膜透過促進因子SecDFの構造と機能2013

    • Author(s)
      森博幸(他5名)
    • Organizer
      第51回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      20130925-20130927
  • [Presentation] 蛋白質の膜透過を駆動する膜蛋白質SecDFの構造と機能2013

    • Author(s)
      塚崎智也
    • Organizer
      分子モーター討論会(2013)
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      20130719-20130720
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質膜透過装置Secトランスロコンの構造生物学

    • Author(s)
      塚崎智也
    • Organizer
      第7回構造生物学に関する先端技術講演会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Invited
  • [Book] 膜タンパク質構造研究 岩田想 編2013

    • Author(s)
      塚崎智也,濡木理
    • Total Pages
      44-52
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2015-05-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi