タンパク質膜透過・膜組込み時に形成するリボソームを含む過渡的複合体の解析
Publicly Offered Research
Project Area | Integrative understanding of biological processes mediated by transient macromolecular complexes; New technology for visualizing physiologically metastable states. |
Project/Area Number |
24121704
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Complex systems
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Research Institution | Nara Institute of Science and Technology (2013) The University of Tokyo (2012) |
Principal Investigator |
塚崎 智也 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (80436716)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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Budget Amount *help |
¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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Keywords | 蛋白質 / 過渡的複合体 / トランスロコン / 膜透過 / 膜組み込み / Sec / YidC / 膜タンパク質 / リボソーム / 構造解析 / 構造生物学 / 膜組込み |
Research Abstract |
本研究では,過渡的複合体が関わる生命現象の統合的理解という観点から,翻訳と共役したタンパク質輸送時に一 過的に形成されるリボソームを含む複合体に焦点をあてた。大腸菌では膜貫通領域を1回または2回もつ膜タンパク質の多くは,膜タンパク質YidCによって膜へと組み込まれる。このとき,YidCとリボソームが複合体を形成し膜組み込みするとされている。YidCはバクテリアだけでなく,ミトコンドリアと葉緑体に保存された膜タンパク質である。YidCの詳細構造の決定は,ホモログも含めされていなかった。本研究において,はじめてYidCの結晶構造を2.4A分解能で決定した。YidCは5回の膜貫通領域から構成されており,その膜貫通領域に親水性の溝をもつユニークな構造体であった。YidCの変異体解析によってこの凹みには機能発現に重要な保存されたアルギニンが存在してることを示した。さらに,アルギニンと基質タンパク質の負電荷をもったアミノ酸が電荷的に相互作用することを間接的に示すデータを得た。さらに,部位特異的クロスリンク実験の結果から,凹みと基質が直接相互作用することを示した。以上のことから,YidCは静電的な相互作用で,基質タンパク質を一旦,親水的な凹みにキャプチャーした後,膜へと組み込む新しいモデルを提唱した。本結果は主要な科学雑誌に報告予定である(Kumazaki et al., in press)
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Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Structural basis for the drug extrusion mechanism by a MATE multidrug transporter2013
Author(s)
Y・ Tanaka, C・J・ Hipolito, A・D・ Maturana, K・ Ito, T・ Kuroda, T・ Higuchi, T・ Katoh, H・E・ Kato, M・ Hattori, K・ Kumazaki, T・ Tsukazaki, R・ Ishitani, H・ Suga, O・ Nureki
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Journal Title
Nature
Volume: 496
Issue: 7444
Pages: 247-51
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structural basis for dynamic mechanism of proton-coupled symport by the peptide transporter POT.2013
Author(s)
Doki, S., Kato, H. E., Solcan, N., Iwaki, M., Koyama, M., Iwase, N., Tsukazaki, T., Sugita, Y., Kandori, H., Newstead, S., Ishitani, R., and Nureki, O.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States
Volume: 110
Issue: 28
Pages: 11343-11348
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal structure of the channelrhodopsin light-gated cation channel2012
Author(s)
Hideaki E.Kato, Feng Zhang, Ofer Yizhar, Charu Ramakrishnan, Tomohiro Nishizawa, Kunio Hirata, Jumpei Ito, Yusuke Aita, Tomoya Tsukazaki, Shigehiko Hayashi, Peter Hegemann, Andres D.Maturana, Ryuichiro Ishitani, Karl Deisseroth, Osamu Nureki
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Journal Title
Nature
Volume: 482
Issue: 7385
Pages: 369-374
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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