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F1ATPaseの回転触媒機構の構造生物学

研究課題

研究課題/領域番号 10480186
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

白木原 康雄  国立遺伝学研究所, 構造遺伝学研究センター, 助教授 (20150287)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードF1-ATPase / ATP合成酵素 / 結晶化 / α3β3複合体 / α3β3γ複合体 / α3β3γε複合体 / 結晶構造 / F1ATPase / F_1ATPase
研究概要

F1ATPase(サブユニット構成α3β3yδε、分子量38万)は,呼吸鎖が形成する、膜を隔てた水素イオンの濃度勾配をATPに変換するATP合成酵素の可溶性部分である.γサブユニットのα3β3部分に対する回転により巧妙に制御されるこの酵素の触媒機構を理解するため、クレオチド結合型のα3β3複合体構造解析,α3β3γ、α3β3γε部分複合体の結晶化、構造解析を行った.
ヌクレオチド結合型のα3β3複合体構造解析については、種々のヌクレオチドを含む液に浸したα3β3複合体結晶を解析した.リガンド浸透型結晶のα3β3複合体自体の構造は、ヌクレオチド非結合型の場合と比べて殆ど変わらなかったが、リン酸結合性P-loopのリガンド結合性がβサブユニットで弱くなっていることがわかった.また浸透型ではなくヌクレオチド結合存在下でのα3β3複合体も得た。
α3β3γ複合体結晶については、精製と結晶化条件の検討を大幅に加えた.クライオの条件を検討したあとSPring8で回折実験を行った.実験室のX線源で20Åの回折模様を与えるこの結晶はSPring8では10Åの回折を与えた.更に高分解の反射を与える結晶化条件を検討している.
α3β3γε複合体はSPring8で4.5Åの回折を与えることがわかった.なお、この複合体は結晶化条件を系統的に探索した結果、種々のリガンド結合状態の結晶を得た.0.2x0.2x0.1mm程度の中程度の大きさの結晶を液体プロパンで凍結後、100Kの窒素ガスのon/offアニールにより凍結結晶を準備した。格子定数は225.3,225.7,224.6Å,94.1,117.5,117.8度(P1)と決定された。単位格子中に4(1)22の回転対称で配置している8個のα3β3γε複合体が存在する。分子置換法による解析が進行中である.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 白木原康雄: "好熱菌F1-ATPaseα3β3γε複合体の結晶化"生物物理. 40,s1. s118 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara: "X-ray Crystal Analsysis of α3β3γsub-complex of F1-ATPase from a Thermophilic bacterium"SPring-8 User Experiment Report. No.5. 317 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara: "X-ray Crystal Analsysis of α3β3γsub-complex of F1-ATPase from a Thermophilic bacterium"SPring-8 User Experiment Report. No.5. 459 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白木原康雄: "好熱菌F1-ATPaseα3β3γ複合体の結晶化"生物物理. 39,s1. s104 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白木原康雄: "好熱菌F1-ATPaseα3β3複合体のヌクレオチド結合型構造解析"生物物理. 38,s1. s106 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白木原康雄: "ATP合成酵素"蛋白質・核酸・酵素、構造生物学のフロンティア. 44,4. 538-545 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara et al.: "Crystallization ofα3β3γε-complex of F1-ATPase from a thermophilic bacterium."Biophysics. 40s1. s118 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara et al.: "X-ray Crystal Analsysis of α3β3γ sub-complex of F1-ATPase from a Thermophilic bacterium"SPring-8 User Experiment Report. 5. 317 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara et al.: "X-ray Crystal Analsysis of α3β3γε sub-complex of F1-ATPase from a Thermophilic bacterium"SPring-8 User Experiment Report. 5. 459 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara et al.: "Crystallization of α3β3γε-complex of F1-ATPase from a thermophilic bacterium."Biophysics. 39s1. s104 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara et al.: "Structure analysis of nuceotide-boundα3β3-complex of F1-ATPase from a thermophilic bacterium."Biophysics. 38s1. s106 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara: "ATP synthase."Protein, Nucleic acid and Bnzyme.. 44. 538-545 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白木原康雄: "好熱菌F1-ATPaseα3β3γε複合体の結晶化"生物物理. 40,s1. s118 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara: "X-ray Crystal Analsysis of α3β3γ sub-complex of F1-ATPase from a Thermophilic bacterium"SPring-8 User Experiment Report. NO.5. 317 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Shirakihara: "X-ray Crystal Analsysis of α3β3γε sub-complex of F1-ATPase from a Thermophilic bacterium"SPring-8 User Experiment Report. NO.5. 459 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 白木原康雄: "好熱菌F_1-ATPase α_3β_3γ複合体の結晶化"生物物理. 39. S104 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 白木原 康雄他4名: "F_1-ATPase α3β3複合体のヌクレオチド結合型の構造解析" 生物物理. 38. 5106 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 白木原康雄: "ATP合成酵素" 蛋白質・核酸・酵素、構造生物学のフロンティア. 44.4. 538-545 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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