2014 Fiscal Year Annual Research Report
生物の環境センシング機能を基盤とした高感度な環境汚染物質検出システムの構築
| Project/Area Number |
25550047
|
|---|
| Research Institution | Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences |
|---|
Principal Investigator |
青野 重利 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 (60183729)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | センサータンパク質 / ヘムセンサー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
高感度な重金属検出用プローブ分子の開発を目的とし、鉄錯体の一種であるヘム（鉄プロトポルフィリン錯体）センシング機能を有する新規なタンパク質の探索と、その詳細な性質解明を行った。
病原性細菌であるL. monocytogenesは、鉄ポルフィリン錯体であるヘムの取込み系を有している。本研究では、このヘム取込み系においてヘムを選択的に認識するヘム結合タンパク質として機能し、ヘムトランスポータータンパク質に対してヘムを輸送する機能をもつと推定されるHupDタンパク質を研究対象とし、HupDによるヘムセンシング挙動の評価を行った。大腸菌を用いてHupDを発現させた場合、HupDはアポ型とホロ型の混合物として発現していることがわかった。精製したHupDは、412、530 nmにヘムに特徴的な吸収極大を示した。また、ここにヘミンを追加していくと、観測された吸収スペクトルの吸光度が増加した。ITCによりヘム結合反応を解析した結果、タンパク質あたり1分子のヘムが結合することが明らかとなった。HupDのESRおよびラマンスペクトルより、HupDに結合したヘムには２つのHisが軸配位していると推定された。HupD中に存在する３つのHisにそれぞれ変異を導入した変異体を調製し、それらのヘム結合挙動を調べた結果、His105およびHis259がヘム軸配位子であると推定される結果を得た。
さらに別のヘム結合タンパク質として、Corynebacterium glutamicum由来のHmuT (CgHmuT) を対象とした研究も実施した。CgHmuTの結晶構造を1.4オングスローム分解能で決定し、得られた結晶構造をもとに、CgHmuTによるヘムセンシング機構の解明を行った。
|
