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トランスフェリンによるアルミニウムイオン結合の構造機構

Research Project

Project/Area Number 15780072
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

水谷 公彦  京都大学, 農学研究科, 助手 (40314281)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywordsトランスフェリン / オボトランスフェリン / X線結晶構造解析 / 卵白タンパク質 / アルミニウム / Pichia pastoris / アルツハイマー病
Research Abstract

昨年度に引き続き、アルミニウム結合型オボトランスフェリン全分子のX線結晶構造解析を行った。SPring-8のビームラインBL38B1でX線回折データの収集を行った結果、2.15Åの分解能で、R_<sym>=8.1%の良好なデータが得られた。昨年度得られた2.5Åのモデルをさらにモデリングしリファインメントを繰り返した結果、2.15Åの分解能で、Rファクター=20.6%のモデルが得られた。
アルミニウムイオン結合型トランスフェリンは、鉄イオン結合型とほぼ同様の全体構造を取っていた。また、アルミニウムイオンは鉄イオンと同様にNおよびCローブのドメイン間のクレフトに、4つのアミノ酸配位子および炭酸イオンを介して結合していた。この非常によく似た構造により、アルミニウムイオン結合型トランスフェリンとトランスフェリンレセプターとの結合が可能となり、トランスフェリンがアルミニウムイオンの輸送に係わっていることが示唆された。
昨年度、トランスフェリン遺伝子をヒトの分泌シグナルとともにメタノール資化性酵母(Pichia pstoris)に導入したが、タンパク質の分泌発現が確認できなかったため、シグナルを酵母のフェロモン由来のものに換え同様の実験を行った。その結果、トランスフェリンは培地中に大量に分泌され容易に精製可能であった。分子量測定、N末端分析、円偏向二色性スペクトル測定などを行った結果、組換えタンパク質は天然のものと同様の一次構造、二次構造を保持していることが明らかになった。また、糖鎖は天然のものと異なり、酵母に一般的なハイマンノース型の糖鎖であることが明らかとなった。この糖鎖はEndo-H酵素により、天然の構造を取ったまま容易に切断可能であり、X線結晶構造解析に適したサンプルの調整が可能となった。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (1 results)

  • [Journal Article] Structure of aluminium-bound ovotransferrin at 2.15 Å resolution2005

    • Author(s)
      K.Mizutani, B.Mikami, S.Aibara, M.Hirose
    • Journal Title

      Acta Crystallographica Section D 61・12

      Pages: 1636-1642

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Iron-Binding Process in the Amino- and Carboxyl-Terminal Lobes of Ovotransferrin2004

    • Author(s)
      Okamoto, I., Mizutani, K., Hirose, M.
    • Journal Title

      Biochemistry 43・34

      Pages: 11118-11125

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Thermostabilization of ovotransferrin by anions for pasteurization of liquid egg white

    • Author(s)
      K.Mizutani, Y.Chen, H.Yamashita, M.Hirose, S.Aibara
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry (Acepted)

    • NAID

      10018527889

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Publications] Mizutani Kimihiko: "Structural and functional characterization of ovotransferrin produced by Pichia pastoris"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 68・2. 376-383 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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