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2013 Fiscal Year Research-status Report

線虫におけるシトクロムb561の分子生理機能

Research Project

Project/Area Number 25440048
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

鍔木 基成  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00145046)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsヘムタンパク質 / 電子伝達 / 膜タンパク質 / アスコルビン酸 / 線虫 / シトクロム / 資化性酵母 / 異種発現系
Research Abstract

線虫Caenorhabditis elegansをモデル生物として用いることによりb561タンパク質の生理機能解明を目指した。線虫には7つのb561ファミリータンパク質(Cecytb-1~Cecytb-7)が存在している。その中で他のファミリータンパク質とは異なり、C末端部分に余分な疎水性α-ヘリックスをもつため7回膜貫通構造をとると推定されているCecytb-5に関する研究を進めた。Cecytb-5タンパク質には2つのアイソフォーム(新規配列をCecytb-5-1、データベース登録済みのものをCecytb-5-2と命名)が存在することを明らかにしてる。
まずメタノール資化性酵母Pichia pastorisに対してpPICZ-Bベクターを用いた遺伝子組換えを行い、膜中に発現させたCecytb-5-1タンパク質とCecytb-5-2タンパク質の可溶化・部分精製方法を確立した。部分精製標品について酸化・還元時の可視吸収スペクトルを測定し、タンパク質の構造的差異とAsAによる還元性という機能的差異の相関について調べた。
ついでCecytb-5-2タンパク質の線虫体内における発現局在を調べるために、in situ hybridizationによりCecytb-5-2 遺伝子が転写される部位を明らかにし、次にCecytb-5-2タンパク質の親水性ループ部分に結合する特異的抗ペプチド抗体を用いて免疫染色を行い、Cecytb-5-2タンパク質が発現する器官を明らかにした。また、Cecytb-5-2タンパク質の線虫体内における生理機能を調べるために、RNA干渉(RNAi)を行った。Cecytb-5-2遺伝子をもとに合成したdsRNAをSoaking法により線虫体内に導入し、Cecytb-5-2遺伝子の発現をノックダウンした線虫と、通常の線虫の表現形を比較した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

資化性酵母を用いた異種発現系を構築することにより、線虫b561ホモログの1つを活性を持った状態で発現・部分精製することに成功している。さらに、in situ hybridizationと免疫染色法によりその発現部位の解析を行っている。また、未だ十分に成功しているとは言いがたいが、RNA干渉(RNA interference)によりその遺伝子のノックダウンの影響を解析している。これらの成果をもとにおおむね順調に研究が進展していると判断している。

Strategy for Future Research Activity

RNA干渉(RNA interference)によりその遺伝子のノックダウの影響を解析しているが、ノックダウンの程度が不十分であり、より明確な結果を得ることの方策を吟味している。このb561ホモログ以外の線虫ホモログについても、同様な方策により研究を推進する予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 Other

All Journal Article (4 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Functional characterization of the recombinant human tumor suppressor 101F6 protein, a cytochrome b561 homologue2013

    • Author(s)
      Mariam C. Recuenco, Md. Motiur Rahman, Yoichi Sakamoto, Fusako Takeuchi, Hiroshi Hori, and Motonari Tsubaki
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 153 Pages: 233-242

    • DOI

      10.1093/jb/mvs139

  • [Journal Article] Roles of conserved Arg72 and Tyr71 in the ascorbate-specific transmembrane electron transfer reactions catalyzed by Zea mays cytochrome b5612013

    • Author(s)
      Motiur Md. Rahman, Nobuyuki Nakanishi, Toshiharu Hase, Sam-Yong Park and Motonari Tsubaki,
    • Journal Title

      J. Biosci. Bioeng.

      Volume: 115 Pages: 497-506

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.11.013

  • [Journal Article] Electron transfer reactions of candidate tumor suppressor 101F6 protein, a cytochrome b561 homologue, with ascorbate and monodehydroascorbate radical2013

    • Author(s)
      Mariam C. Recuenco, Md. Motiur Rahman, Fusako Takeuchi, Kazuo Kobayashi, and Motonari Tsubaki,
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 52 Pages: 3660-3668

    • DOI

      10.1021/bi301607s

  • [Journal Article] Physico-chemical properties of the putative tumor suppressor protein, 101F6,2013

    • Author(s)
      Alajos Bérczi and Motonari Tsubaki
    • Journal Title

      in "Tumor Suppressor Genes: Functions, Regulation and Health Effects" (ISBN: 978-1-62808-674-4)

      Volume: Chapter 1 Pages: 1-16

  • [Presentation] 線虫cytochrome b561ファミリーの生理機能解析”(Analyses on the physiological functions of the cytochrome b561 protein family in C. elegans)2013

    • Author(s)
      Yurie Hirano, Masahiro Miura, Motonari Tsubaki,
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] 線虫cytochrome b561ホモログCecytb-1の機能解析”(Analyses on the novel function of Cecytb-1, a cytochrome b561 homolog in Caenorhabditi elegans)2013

    • Author(s)
      Akie Tejima, Yurie Hirano, Masahiro Miura, Motonari Tsubaki,
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] 金属イオン配位によるインスリンアミロイド線維の多形誘導効果”(Polymorphism of insulin amyloid fibrils induced by the coordination of metal ions)2013

    • Author(s)
      横山 岬紀、古家 圭人、堀 洋、鍔木 基成、茶谷 絵理,
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] シトクロムb561ファミリータンパク質の膜貫通電子伝達機構2013

    • Author(s)
      鍔木基成、岡野弘明、田中涼、亀井美奈、藤戸優充、武内総子、小林一雄、
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] ペプチド分子内チオエーテル架橋形成酵素によるマルチサイト架橋形成反応の解析2013

    • Author(s)
      中井忠志、伊藤寛人、岡嶋俊英、小林一雄、高橋康弘、堀洋、鍔木基成、谷澤克行、
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] ヒト癌抑制タンパク質候補101F6の細胞内局在解析2013

    • Author(s)
      山添 貴子、朝田 晃一、鍔木 基成
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 線虫C. elegansの2Fe-2S型ferredoxinの大腸菌発現系構築とその機能の解析2013

    • Author(s)
      和田亮平、手嶋明恵、山添貴子、平野友里恵、武内総子、古家圭人、堀洋、鍔木基成、
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 金属イオン配位によるインスリンアミロイド線維の多形誘導効果2013

    • Author(s)
      横山 岬紀、古家 圭人、堀 洋、鍔木 基成、茶谷 絵理
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      鳥取大学
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Presentation] 選択的スプライシングによって生ずる新規[2Fe-2S]型フェレドキシンとその細胞内局在2013

    • Author(s)
      古家 圭人、堀 洋、鍔木 基成
    • Organizer
      第40回生体分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス銀杏会館
    • Year and Date
      20130607-20130608
  • [Presentation] ヒト癌抑制遺伝子候補101F6の細胞内局在解析

    • Author(s)
      山添貴子, 朝田晃一、鍔木基成,
    • Organizer
      若手フロンティア研究会2013
    • Place of Presentation
      神戸大学研究基盤センター
  • [Presentation] 金属イオンによるアミロイドナノ構造の制御

    • Author(s)
      横山岬紀、古家圭人、堀洋、鍔木基成、西田孝昌、枝和男、茶谷絵理,
    • Organizer
      若手フロンティア研究会2013
    • Place of Presentation
      神戸大学研究基盤センター
  • [Presentation] 線虫cytochrome b561ホモログCecytb-1の分子生理機能解明

    • Author(s)
      手嶋明恵、平野友里恵、三浦雅央、鍔木基成、
    • Organizer
      若手フロンティア研究会2013
    • Place of Presentation
      神戸大学研究基盤センター

URL: 

Published: 2015-05-28  

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