2015 Fiscal Year Annual Research Report
スルメイカヘモシアニンサブユニットの解離誘導因子の同定
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25450298
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
加藤 早苗 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 助教 (80291061)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 会合体 / 酸素結合 / サブユニット / ヘモシアニン / 軟体動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
軟体動物ヘモシアニン(Hc)は巨大なタンパク質会合体である。本研究では、Hcのサブユニット間相互作用の解明を目的とし、（１）頭足類Hcサブユニットへの解離誘導因子の同定、（２）解離誘導因子の作用機作の解明、（３）サブユニットへの解離と生理機能の関係の有無、の３点を明らかにすべく研究を実施した。
（１）電顕観察から、スルメイカHcは10個のサブユニットが会合したシリンダー様の分子であることを確認した。血リンパ組成のうち、Mg2+およびグルコースがサブユニットへの解離誘導因子であることが明らかとなった。また、Ca2+は10量体構造を保持し、10量体への会合を促進することが明らかとなった。
（２）解離誘導因子および会合促進因子の両作用は可逆的であることが明らかとなった。また、10量体分子の解離を経時追跡すると、2量体を経て単量体に完全解離した。この結果は結晶構造(Gai et al, 2015, Structure 23, 2204-2212)から得られた情報、すなわち、2量体が会合して10量体を構成することを支持した。解離誘導因子は2量体間および2量体内の相互作用を阻害することが示唆された。2価カチオンの作用部位の特定には至らなかったが、グルコースは分子表面に位置する結合糖鎖に作用するものと推測した。
（３）解離誘導因子存在下での酸素結合能を追跡した結果、解離が進行するとともに酸素結合能が低下することが明らかとなった。
以上、本研究により、軟体動物Hcの会合体形成に関わる生体因子を同定することができ、さらに、会合状態が生理機能に影響を及ぼすことを明らかにすることができた。軟体動物Hcは最大級のタンパク質であり、その構造解析が進行中であるが、本研究で得られた生化学的情報は構造研究においても重要な知見である。
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[Journal Article] Crystal structure of the 3.8 MDa respiratory supermolecule hemocyanin at 3.0 Å resolution.2015
Author(s)
Gai, Z., Matsuno, A., Kato, K., Kato, S., Khan, M.R.I., Shimizu, T., Yoshioka, T., Kato, Y., Kishimura, H., Kanno, G., Miyabe, Y., Terada, T., Tanaka, Y., Yao, M.
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Journal Title
Structure
Volume: 23
Pages: 2204-2212
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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