2014 Fiscal Year Annual Research Report
運動マシナリーとしてのAAA型分子シャペロン
Publicly Offered Research
Project Area | Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity |
Project/Area Number |
25117517
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Research Institution | Kumamoto University |
Principal Investigator |
小椋 光 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00158825)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 分子シャペロン / 高速原子間力顕微鏡 / AAAタンパク質 / p97/CDC-48 / 26Sプロテアソーム / katanin / 微小管 |
Outline of Annual Research Achievements |
AAA型シャペロンである線虫のp97ホモログCDC-48のN-D1ドメインのATP依存的回転運動は1段階で起こることをすでに報告している。ヒトp97ホモログVCPについても同様の高速AFM解析を行ったところ、VCPではもう1段階サブステップがあることを見出した。2つのサブステップからなる回転運動の分子機構を解明するため、センサー残基やアルギニン・フィンガー残基の変異体を構築し、解析した。また、N末端側をマイカ上に固定する方法を確立し、実際にATP加水分解を行っているD2ドメインのATP加水分解サイクルにおける構造変化観察した。その結果、ATPサイクルにおいて、ポアの開閉が観察された。酵母由来の26Sプロテアソームの高速AFM観察を行い、26Sプロテアソームの安定的観察条件を見出したので、次に26Sプロテアソームとモデル基質タンパク質の複合体の観察を進めた。その結果、26Sプロテアソームの片方の制御ユニットにポリユビキチン鎖が結合してふらふら動く様子が観察できた。微小管を切断するAAA型シャペロンkataninについて、ポア領域にある塩基性残基の機能的重要性を明らかにした。また、kataninの認識に必要な微小管構成サブユニットα-およびβ-チューブリンの酸性残基に富むC末端領域の重要性について検討した結果、α/β-チューブリン両方のC末端領域が切断活性に必要であることを明らかにし、kataninリングがα/β-チューブリン両方のC末端領域を同時に引っ張ることでチューブリンα/βヘテロ2量体を微小管から引き抜くというモデルを提唱した。
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Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Microtubule severing by katanin p60 AAA+ ATPase requires the C-terminal acidic tails of both α- and β-tubulins and basic amino acid residues in the AAA+ ring pore.2015
Author(s)
Johjima, A., Noi, K., Nishikori, S., Ogi, H., Esaki, M., and Ogura, T.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Visualization of dynamics of the 26S proteasome and proteasome-substrate complexes by high-speed AFM2014
Author(s)
Okuno, T., Noi, K., Okawa, A., Tsuchiya, H., Saeki, Y., Takahashi, K., Inobe, T., Yamanaka, K., and Ogura, T.
Organizer
Key Forum: From Stem Cells to Organs
Place of Presentation
熊本市 熊本市医師会館
Year and Date
2014-09-04 – 2014-09-05
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