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分子シャペロンと基質との動的相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 09276101
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉田 賢右  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (90049073)

研究分担者 後藤 祐児  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (40153770)
河野 憲二  奈良先端科学技術大学院, 遺伝子教育センター, 教授 (50142005)
桑島 邦博  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70091444)
船津 高志  早稲田大学, 理工学部, 助教授 (00190124)
徳田 元  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (40125943)
南 康文  大分医科大学, 医学部, 助教授 (40181953)
河田 康志  鳥取大学, 工学部, 助教授 (40177697)
石川 統  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70012482)
研究期間 (年度) 1997 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
296,000千円 (直接経費: 296,000千円)
2000年度: 69,000千円 (直接経費: 69,000千円)
1999年度: 79,000千円 (直接経費: 79,000千円)
1998年度: 61,000千円 (直接経費: 61,000千円)
1997年度: 87,000千円 (直接経費: 87,000千円)
キーワード分子シャペロン / フォールディング / ストレス / ストレス蛋白質 / 熱ショック蛋白質 / シャペロニン / 蛋白質分泌 / プリオン / 熱ショックタンパク質 / GroEL / 蛋白質の膜透過 / タンパク質 / Hsp90 / タンパク質の膜透過 / インクルージョンボディ
研究概要

シャペロニンは、その分子内部に変性タンパク質をとりこんで、安全な(凝集のおそれのない)環境でのおれたたみを保証する。これにはATPが必要である。ATPの加水分解に約8秒かかり、これでシャペロニンの1サイクルの反応が終わると考えられていた。しかし、吉田、船津らは、シャペロニンの1分子観察から、これが3秒+5秒の2段階からなることを示した。また桑島たちはATPの結合によって、シャペロニンは構造転移をおこし、変性タンパク質の結合が弱まることを示した。
大腸菌の蛋白質分泌の多くはSecA系によって行われているが、この系の新しい因子SecGが発見された。SecGは、SecAと同じく、蛋白質の膜透過にともなって膜中で反転運動を行うことが明らかとなった(徳田元)。後藤らは、透析アミロイドーシスの原因タンパク質であるβ2ミクログロブリンを酵母中で発現させることに成功し、アミロイド線維形成には、ジスルフィド結合が重要であることを示した。吉田らは、酵母のプリオンであるsup35が、線維構造を形成する現場をリアルタイムで観察する系を作りあげ、線維成長は一方向成長が圧倒的に優勢であることを示した。
動物細胞の小胞体ストレスセンサーとして知られていたIRE1βは、実はリボソーム28SRNAを切断することで、蛋白質合成を抑制することがわかった(河野憲二)。

報告書

(5件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] Aoki K, Motojima F, Taguchi H, Yomo T, Yoshida M.: "GroEL binds artificial proteins with random sequences"J Biol Chem. 275. 13755-13758 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuda H, Arai M, Kuwajima K: "Folding of green fluorescent protein and the cycle3 mutant"Biochemistry.. 39. 12025-32 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwawaki T, Hosoda A, Okuda T, Kamigori Y, Nomura-Furuwatari C, Kimata Y, Tsuru A, Kohno K.: "Translational control by ER transmembrane kinase/ribonuclease IRE1 under ER stress"Nat Cell Biol. 3. 158-164 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwata K, Shastry R, Cheng H, Hoshino M, Batt CA, Goto Y, Roder H.: "Structural and kinetic characterization of early folding events in beta-lactoglobulin"Nat Struct Biol. 8. 151-155 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwata K, Li H, Yamada H, Batt CA, Goto Y, Akasaka K.: "High pressure NMR reveals a variety of fluctuating conformers in beta-lactoglobulin"J Mol Biol.. 305. 1073-83 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yakushi T, Masuda K, Narita S, Matsuyama S, Tokuda H: "A new ABC transporter mediating the detachment of lipid-modified proteins from membranes"Nat Cell Biol. 2. 212-218 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永田和宏, 森正敬, 吉田賢右: "分子シャペロンによる細胞機能制御"シュプリンガー・フェアラーク東京. 219 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki K, Motojima F, Taguchi H, Yomo T, Yoshida M.: "GroEL binds artificial proteins with random sequences."J Biol Chem.. 275. 13755-8 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuda H, Arai M, Kuwajima K.: "Folding of green fluorescent protein and the cycle3 mutant."Biochemistry.. 39. 12025-32 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwawaki T, Hosoda A, Okuda T, Kamigori Y, Nomura-Furuwatari C, Kimata Y, Tsuru A, Kohno K.: "Translational control by ER transmembrane kinase/ribonuclease IREI under ER stress."Nat Cell Biol. 3. 158-64 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwata K, Shastry R, Cheng H, Hoshino M, Batt CA, Goto Y, Roder H.: "Structural and kinetic characterization of early folding events in beta-lactoglobulin."Nat Struct Biol. 8. 151-5 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwata K, Li H, Yamada H, Batt CA, Goto Y, Akasaka K.: "High pressure NMR reveals a variety of fluctuating conformers in beta-lactoglobulin."J Mol Biol.. 305. 1073-83 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yakushi T, Masuda K, Narita S, Matsuyama S, Tokuda H.: "A new ABC transporter mediating the detachment of lipid-modified proteins from membranes."Nat Cell Biol. 2. 212-8 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eds.Nagata,K.,Mori,M.,Yoshida,M.: "Regulation of cellular function by molecular chaperones."Springer-Verlag Tokyo. 219 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki,K.: "GroEL binds artificial proteins with random sequences."J.Biol.Chem.. 275. 13755-13758 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,Y.: "Heat-inactivated proteins managed by DnaKJ-GrpE-ClpB chaperones are released as a chaperonin-recongnizable nonnative form."J.Biol.Chem.. 275. 12388-12392 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Iwawaki,T.: "Translational control by ER transmembrane kinase/ribonuclease IRE1 under ER stress."Nature Cell Biol.. 3. 158-164 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwata,K.: "Structural and kinetic characterization of early folding events in beta-lactoglobulin."Nature Struct.Biol.. 8. 151-155 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yakushi,T.: "A new ABC transportec mediating the detachment of lipid-modified proteins from membranes."Nature Cell Biol.. 2. 212-218 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mizobata,T.: "Refolding of target proteins from a "rigid" mutant chaperonin demonstrates a minimal mechanism of chaperonin binding and release."J.Biol.Chem.. 275. 25600-25607 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田口英樹(分担): "タンパク質のケアテイカー、分子シャペロン"共立出版. 200 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤祐児(編集): "タンパク質の分子設計"共立出版. 200 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sakikawa, C.: "On the maximum size of proteins to stay and fold in GroEL underhealth GroES"J. Biol. Chem.. 274. 21251-21256 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Minami, Y.: "Hsc70/Hsp40 chaperone system mediates the Hsp90 dependent folding of luciferase"Genes to Cells. 4. 721-729 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamasaki, R.: "Single molecular observation of the interaction of GroEL with substrate protein"J. Mol. Biol.. 292. 965-972 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiyama, K.: "Membrane-deinsertion of Sec A underlying proton motive-force dependent stimulation of protein translocation"EMBO J.. 18. 1049-1058 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, T.: "Selective association of G Protein b4 with gamma 5 and gamma 12 subunits in Borine tissues"J. Biol. Chem.. 274. 21425-21429 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Harada, Y.: "Single molecule imaging of RNA polymerase-DNA interactions in real time"Biophysical J.. 76. 709-715 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 船津高志: "生命科学を拓く新しい光技術"共立出版. 186 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Taguchi,H.: "Chaperonin from thermephile Thermus thernophilus" Methods Enzymol.290. 169-180 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yahara,I.: "The 90-kDn Stress Protein,Hsp90,Isa Novel Molecular Chaperone" Ann.N.Y.Aca.Sci.851. 54-60 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiyama,K.: "Membrane-deinsertion of SccA underlying protein mutive force-dependent stimulation of protein translocation" EMBOJ. 18(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Morioka,M.: "Insect chaperonin 60:symbionin" Methods in Fnzymology. 290. 181-193 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Machida,S.: "Owrproduction of β-Glucosidass in Active form by an Exchimchin coli systim caexpressing the chaperenin GroFI/ES" FEMS Microbiology Letters. 159. 41-46 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kumata,K.: "Alpha→beta transition of beta-lactoglobulin as evidenced by heteronuclear" J.Mol.Biol.283. 731-739 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tsurupa,G.P.: "Refolding kinetics of staphyloco ccal nucliase and its mutant in the presence of the chaperonin GroFL" J Mol Biol. 277(3). 733-45 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki, K.: "Colorimetric observation of a GroEL-Protein binding reaction with little Contribution of hydrophobic interaction" J. Biol, Chem.272. 32158-32162 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Machida, S.: "Overproduction of β-glucosidase in active form by an Escherichia coli System coexpressing the chaperohin GroEL/ES" FEMS Lett. 159. 41-46 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hamada, D.: "The equilibrium intermediate of beta-lactoglobulin with non-native α-helical Structure" J. Mol. Biol.269. 479-487 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu, H.: "Expression of gpsA enocoding biogynthetic su-glycerol-3-phosphate dehydrogenase suppresses both the LB-phenotype of SecB null mutant and cold sensitive phenotype of SecG null mutunt" Mol, Microbiol.26. 1015-1023 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, S.: "Expression control of an operon from an intrucellular Symbiont which is homologous to the groE operon" J. Bacteriol.179. 2300-2304 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Taguchi, H.: "ATP-K^+-dependent Heptamer exchange reaction produces Hybrids bctween GroEL and chaperogin from Thernus thermophilus" J. Biol. Chem.272. 18155-18160 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Goto, Y.: "Molecular Chaperones in the life cycle of proteins" Marcel Dekker, New York, 626 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tokuda, H.: "Structure, function and Expression control" Kyusyu University Press Ikarger Medical and Scientific Publishers, 190 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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