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鉄輸送体の三者複合体による結晶構造解析と基質認識メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 11J02637
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

堀田 彰一朗  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードX線結晶構造解析 / 鉄輸送体 / ABCトランスポーター
研究概要

鉄輸送体の三者複合体の立体構造決定を最終的な目標とし、これまでに以下の手順によって研究を進めた。
まず、TTHA1628の発現、精製法の確立を目指し、三者複合体の結晶化に必要な基質結合サブユニットTTHA1628の調製のため、TTHA1628の発現、精製法の確立を行った。TTHA1628はペリプラズム局在タンパク質であるが、タンパク質中にシステイン残基を持たないので、必ずしも酸化的条件下で発現する必要はないと考えられた。そこで、シグナル配列を除去し、細胞内における還元的条件下における発現系、精製法の構築を行った。
次に、TTHA1628の鉄結合能の確認を目的とし、精製したTTHA1628について、鉄結合能を確認するため、ICPAESを用いてTTHA1628に選択的に結合している金属元素の同定を行った。その結果、TTHA1628が鉄イオンを選択的に結合していることを実証した。このことから、アミノ酸配列から推定鉄輸送体と注釈がつけられていたTTHA1628-TTHA1629-TTHA1630が、確かに鉄輸送体として働くことを実証した。
次に、TTHA1628の構造解析のため、精製したTTHA1628に関して鉄結合型、鉄非結合型の結晶構造を最高分解能1.8オングストロームで決定することに成功した。回折データは、放射光施設であるSPring-8やPF-ARで収集を行った。構造解析の結果、両者の構造において顕著な構造変化は見られなかったが、DLSやSAXSによる解析から、溶液中では異なる構造を取っている可能性が示唆された。またゲル濾過クロマトグラフィーによる解析から鉄結合型は鉄非結合型に比して低分子量側に溶出することが明らかとなった。現在、これらの結果の追試実験を行い、これまでのデータをまとめ、現在、論文執筆、投稿作業を行っている。
また、TTHA1628-TTHA1629-TTHA1630三者複合体の結晶構造解析にむけてTTHA1628-TTHA1629-TTHA1630三者複合体に関する更なる高品質の結晶を取得し高分解能の構造を得るため、本年度は、英国オックスフォード大学に海外渡航し最先端の技術取得に励んでいる。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Structural units important for activity of a novel-type phosphoserine phosphatase from Hydrogenobacter t hemophilus TK-6 revealed by crystal structure analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Chiba, Y., * Hori ta, S., * Ohtsuka, J., Arai, H.、Nagata, K., Igarashi, Y., Tanokura, M. and Ishii, M. (*Eaual contribution)
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 288 ページ: 11448-11458

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of a novel-type phosphoserine phosphatase from Hyd rogenobac t e r the rmoph i1 us TK-6.2012

    • 著者名/発表者名
      Chiba, Y., * Horita, S., * Ohtsuka, J., Arai, H., Nagata, K., Igarashi, Y., Tanokura, M. and Ishii, M. (*Equal contribution)
    • 雑誌名

      Acta Crystal logr. F

      巻: 68 号: 8 ページ: 911-913

    • DOI

      10.1107/s1744309112025213

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高度好熱菌Thermus thermophilus HB8由来鉄結合タンパク質TTHA1628のX線結晶構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      堀田彰一朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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