2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of heme-regulated inhibitor (HRI) under stress conditions
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26340041
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
五十嵐 城太郎 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (80375162)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 結晶構造解析 / グロビン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境中のヒ素化合物やシアン化合物は生物に有害である。そこで，生物は化学物質に対する感知・防御・解毒機構を有している。
真核生物におけるヒ素化合物による細胞ストレスによって活性化されるHRI（ヘム調節インヒビター，真核生物翻訳開始因子2αキナーゼ）について，昆虫細胞による発現系を用いてタンパク質の調整を行った。今後，HRIの結晶構造解析を目指していく。培養細胞を用いた結果から，HRIが非ストレス条件下ではプロテアソームにより分解される可能性も示唆された。
また，大腸菌における酸素センサータンパク質YddVについて，全長型YddVを用いた活性測定の結果から，酸化型に比べて，シアンが結合することで活性が上昇することが分かった。これは，大腸菌が高酸素やシアンなどのストレスによって，c-di-GMPを合成し，バイオフィルム形成を促進し，防御を図ることを示唆している。酸素などのリガンド結合による構造変化を明らかにするため，グロビンドメインのみのX線結晶構造解析を様々なリガンド存在下で検討したところ，シアン結合によって，大きな構造変化が生じることが明らかとなった。この構造変化は，シアン結合にのみ観察され，還元型，酸化型，一酸化炭素結合型，イミダゾール結合型には見られなかった。酸素結合型は不安定なため，シアン結合をモデルとして酸素センサーとしてのYddVの活性化機構について新規のモデルを提唱した。
最後に，本研究ではタンパク質を標的に，分子レベル，原子レベルでの解析を主に行った。引き続き，細胞レベルでの研究が必要である。
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[Presentation] Hoki myoglobin with unusual autoxidation behavior: Comparative analysis of native protein and H60V mutant2016
Author(s)
Kobayashi, G., Igarashi, J., Rei, M., Nishiyama, N., Mizuguchi, T., Matsuoka, A.
Organizer
The 22nd International Congress of Zoology and the 87th meeting of Zoological Society of Japan
Place of Presentation
宜野湾
Year and Date
2016-11-17 – 2016-11-18
Int'l Joint Research
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