2014 Fiscal Year Annual Research Report
オートファジーに必須なユビキチン様結合反応系制御機構の構造生物学的解析
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25871076
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| Research Institution | Microbial Chemistry Research Foundation |
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Principal Investigator |
的場 一晃 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 研究員 (60613792)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | X線結晶構造解析 / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オートファゴソーム形成に重要なAtg8のPE(Phosphatidylethanolamine)化は広く真核生物に保存されている。Atg8はE2酵素Atg7による活性化ののち、E2酵素Atg3とチオエステル中間体を形成する。さらにE3様酵素Atg12-Atg5-Atg16複合体の助けを借りることでPEとアミド結合体を形成する。これまでの研究で、Atg12-Atg5-Atg16複合体はAtg3と直接結合することでAtg3の活性部位の再構築を引き起こし、その結果Atg8のPEへの転移反応を促進することが出芽酵母の系を用いて明らかとなっている。
今回、植物(Arabidopsis thaliana：At)の系を用いて、AtAtg12bとの結合に必要なAtAtg3側の最小領域を同定し、AtAtg12b-AtAtg3複合体構造を決定した。AtAtg3は主にAsp-Met配列を用いてAtg12と相互作用し、Met側鎖はAtg12の疎水的な空隙（Phe30, Val41, Phe44）に深く結合していた。この相互作用は、最近報告されたヒトAtg3-Atg12間相互作用と極めて類似しており、ヒトAtg3でもAsp-Met配列がAtg12との結合を担っていた。すなわちAsp-Metを含む配列は進化上保存されたAtg12相互作用モチーフであると考えられる。一方、変異体解析の結果、出芽酵母ではそのようなモチーフが保存されていないことが明らかとなった。
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