2014 Fiscal Year Annual Research Report
SMC蛋白質複合体の反応中間体の分子認識
Publicly Offered Research
| Project Area | Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses |
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| Project/Area Number |
25121741
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
鎌田 勝彦 独立行政法人理化学研究所, 平野染色体ダイナミクス研究室, 専任研究員 (70360526)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 核様体 / 染色体 / X線結晶構造解析 / 蛋白質複合体 / 相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原核生物は、核膜をもたず、その染色体DNAは核様体と呼ばれる構造体を形成している。そして、多くのバクテリアでは、SMC（Structural Maintenance of Chromosomes）複合体がその構築と分離に関与している。この複合体は、ホモ二量体SMCと二種の制御サブユニット（ScpAとScpB）から構成され、複製開始点近傍に結合する蛋白質を足場にして染色体にリクルートされる。SMCサブユニットはATP加水分解反応を担う領域（ヘッドドメイン）を有し、制御サブユニットを介したSMCの加水分解反応はこの複合体全体の動態を制御していると考えられている。
これまでに、それぞれサブユニットを用いて、その生化学的性質と物理的性状を調査してきた。加えて、制御サブユニット（ScpA-ScpB）の結晶構造を明らかにすることによって、その特徴的な結び目様構造を明らかにすることができた。
これらの結果によって、SMC複合体の機能には制御サブユニットの構造変化が重要であると示唆されたため、ScpAのアミノ酸に変異を導入し、SMC三者複合体（SMCx2-ScpA-ScpBx2）として精製し、そのATPase活性を測定した。その結果、ある種の変異体は、野生型と異なる活性反応速度を示すものを選択することができた。電子顕微鏡観察によると、この変異複合体は、開いたSMC二量体のV字状全体構造が大きく変化し、この構造的変化がSMC二量体会合に強く影響を与えていることがわかった。制御サブユニットへの変異の導入によって、SMC複合体のATP加水分解速度が大きく変化したのはSMC二量体の会合状態を大きく変化させたためと結論づけた。
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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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