• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

トランスポーターにおけるATP駆動力共役メカニズムの立体構造基盤

Publicly Offered Research

Project AreaWater plays a key role in ATP hydrolysis and ATP-driven functions of proteins
Project/Area Number 23118709
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

加藤 博章  京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90204487)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
KeywordsATP / ABCトランスポーター / 膜タンパク質 / X線結晶解析 / 立体構造 / 膜蛋白質 / X線解析 / 結晶構造 / 薬物輸送
Outline of Annual Research Achievements

1. CmABCB1のX線結晶解析
昨年度実施した部位特異的変異導入によって得られたCmABCB1を用いて「内向型構造」の結晶化を行ったところ、高分解能(2.7オングストローム)の結晶が得られ、その結晶構造の決定を行うことができた。次いで、昨年度に引き続き、外向型構造を固定化するための部位特異的変異導入と新たに入手した阻害剤との複合体を調製することにより、外向型構造の結晶化を試みた。その結果、3.5 オングストローム分解能の結晶が得られたものの、当初狙った外向型構造ではなく、全体が細くなった想定外の立体構造が明らかとなった。
2. 結晶構造に基づいたATP駆動力伝達機構の解明
連結ヘリックス(IH1, IH2)の役割の構造基盤の解明を行った。すなわち、IH1、IH2のうち、機能に必須であることが同定されたアミノ酸残基をAlaへと置換して、ATP水解への影響を解析することにより、連結ヘリックスがヌクレオチド結合ドメインを駆動するメカニズムを推定した。これについては、アミノ酸変異の影響について、分子動力学計算による解析も櫻井(東工大)との共同研究により実施した。さらに、ATP駆動力に対する水分子の影響の解析を行った。すなわち、これまでの立体構造解析と生化学的な機能解析から明らかとなったATP駆動力共役メカニズムについて、リン脂質分子中に存在するトランスポーターが水分子によって受ける影響について、物理化学的な観点からの解明を試みた。その結果、基質の取り込みと排出には、エントロピーによる駆動力が重要な役割をしていることが示唆された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] トランスポーターの構造生物学研究とナノバイオ創薬2012

    • Author(s)
      加藤博章
    • Journal Title

      遺伝子医学MOOK

      Volume: 20 Pages: 40-46

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] X-Ray crystallography of an ABC multi-drug transporter from a thermophilic eukaryote.2013

    • Author(s)
      Tomohiro Yamaguchi
    • Organizer
      Symposium on Hydration and ATP Energy 2013
    • Place of Presentation
      岩沼屋(宮城県)
    • Year and Date
      2013-03-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] トランスポーターにおけるATP駆動力共役メカニズムの立体構造基盤.2012

    • Author(s)
      山口知宏
    • Organizer
      「ゆらぎと水―生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
    • Place of Presentation
      大阪ガーデンパレス(大阪府)
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 多剤排出型ABCトランスポーターのX線結晶構造解析2012

    • Author(s)
      加藤博章
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] X-Ray Crystallography of a Multidrug Exporter-type ABC Transporter2012

    • Author(s)
      Hiroaki Kato
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大(京都府)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Crystal structure of a multidrug exporter-type ABC transporter2012

    • Author(s)
      Hiroaki Kato
    • Organizer
      ABC2012 4th FEBS Special Meeting, ATP-Binding Cassette (ABC) Proteins : From Multidrug Resistance to Genetic Diseases
    • Place of Presentation
      インスブルック(オーストリア)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 好熱性紅藻由来の基質排出型ABCトランスポーターの基質特異性の解析2011

    • Author(s)
      加藤博章, 山口知宏
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
    • Year and Date
      2011-06-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi