• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

トウモロコシなどC4植物における炭酸固定酵素の構造生物学的展開

研究課題

研究課題/領域番号 13450353
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 工業物理化学
研究機関大阪大学

研究代表者

甲斐 泰  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029236)

研究分担者 松村 浩由  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30324809)
金久 展子  大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20177538)
井上 豪  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20263204)
望月 衛子  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教務員 (10150335)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2001年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
キーワードC4植物 / トウモロコシ / 炭酸固定酵素 / PEPカルボキシラーゼ / 活性調節因子 / PEPC-Protein Kinase / X線構造解析 / 分子機構解明
研究概要

我々は、ホスホエノールピルビン酸に炭酸水素イオンを固定するホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)の立体構造を、世界に先駆けて決定することに成功した(Proc.Natl.Acad.Sci. USA,96,823-828(1999))。そして本年度、植物酵素としては初めてトウモロコシ由来PEPCの立体構造解析に成功した(Structure,10,1721-1730(2002))。同時に、我々は大腸菌由来PEPCのPEPアナログ(DCDP)複合体の構造解析を行った。DCDPは活性部位の複数のアミノ酸と相互作用しており、トウモロコシ由来PEPCとの立体構造情報をうまく足し合わせることによって、PEPCの炭酸固定反応機構の詳細を提唱することができた。トウモロコシ由来PEPCは活性型の構造を示しており、大腸菌由来PEPCはフィードバック阻害因子が結合した不活性型を示す。これらを比較すると、トウモロコシ由来PEPCの活性部位がより溶媒にさらされており、基質が結合しやすくなっているのが明らかとなった。こうして、本酵素のアロステリック活性制御における構造変化を観察することができた。
もう一つの炭酸固定酵素であるルビスコの構造化学的研究についても大きな発展が見られた。緑藻由来ルビスコで初めて構造解析に成功し(J.Mol.Biol. 316,679-691(2002)、J.Mol.Biol.の表紙に採用された)、更に紅藻由来ルビスコではこれまで例を見ない活性部位に硫酸イオンが一つ結合したものの構造解析に成功した(FEBS Lett. 527,33-36(2002))。
昨年末、Arch.Biochem.Biophys.誌からPEPCに関する総説の依頼を受け論文を作成し、今春発表される予定である。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] H.Matsumura, et al.: "Crystal structures of active state C_4-form maize and quaternary complex of E.coli phosphoenolpyruvate carboxylases : Implications for the mechanisms of the carboxylation reaction and allosteric regulation"Structure. 10. 1721-1730 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inoue, et al.: "Metal Activation Mechanism of Human Hematopoietic Prostaglandin D Synthase"Nat.Struct.Biol.. 10. 291-296 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamamoto, et al.: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of TBP-interacting protein from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis strain KOD1"Acta Crystallogr.. D59. 372-374 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kai, et al.: "Phosphoenolpyruvate carboxylase : Three-dimensional structure and molecular mechanisms"Arch.Biochem.Biophys.. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okano, et al.: "X-ray structure of Galdieria Rubisco complexed with one sulfate ion per active site"FEBS Lett.. 527. 33-36 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Mizohata, et al.: "Crystal structure of activated ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase from green alga Chlamydomonas reinhardtii complexed with 2-carboxyarabinitol-1,5-biphosphate"J.Mol.Biol.. 316. 679-691 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Matsumura, et al.: "Crystal structures of active state C_4-form maize and quaternary complex of E. coli phosphoenolpyruvate carboxylases : Implications for the mechanism a of the carboxylation reaction and allosteric regulation"Structure. 10. 1721-1730 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Inoue, et al.: "Metal Activation Mechanism of Human Hematopoietic Prostaglandin D Syntheae"Nat. Siruct. Blol.. 10. 291-296 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yamamoto, et al.: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of TBP-interacting protein from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis strain KO DI"Acta Crystallogr.. D59. 372-374 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kai, et al.: "Phosphoenolpyruvate carboxylase : Three-dimensional structure and moledular mechanisms"Arch. Biochem. Biophys.. in press.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Okano, et al.: "X-ray structure of Galdieria Rubisco complexed with one sulfate ion per active site"FEBS Lett.. 527. 33-36 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Mizohata, et al.: "Crystal structure of activated ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase from green alga Chlamydomonas reinhardtii complexed with 2-carboxyara binitol-1,5-biphosphate"J. Mol. Biol.. 316. 679-691 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsumura, et al.: "Crystal structures of active state C_4-form maize and quaternary complex of E. coli phosphoenolpyruvate carboxylases : Implications for the mechanisms of the carboxylation reaction and allosteric regulation"Structure. 10. 1721-1730 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inoue, et al.: "Metal Activation Mechanism of Human Hematopoietic Prostaglandin D Synthase"Nat.Struct.Biol.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamoto, et al.: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of TBP-interacting protein from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis strain KOD1"Acta Crystallogr.. D59. 372-374 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y, Kai, et al.: "Phosphoenolpyruvate carboxylase : Three-dimensional structure and molecular mechanisms"Arch.Biochem.Biophys.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okano, et al.: "X-ray structure of Galdieria Rubisco complexed with one sulfate ion per active site"FEBS Lett.. 527. 33-36 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] E.Mizohata, et al.: "Crystal structure of activated ribulose-1,5-biphoshate carboxylase/oxygenase from green alga Chlamydomonas reinhardtii complexed with 2-carboxyarabinitol-1,5-biphosphate"J.Mol.Biol.. 316. 679-691 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] E.Mizohata, et al.: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of glutathione-dependent dehydroascorbate reductase from spinach chloroplasts"Acta Cryst.. D57. 1726-1728 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hashimoto, et al.: "Crystal structure of DNA polymerase from hyperthermophilic archaeon Pyrococcus Kodakaraensis KOD1"J. Mol. Biol.. 306. 469-477 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] E.Mizohata, et al.: "Crystal structure of activated ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase from green alga Chlamydomonas reinhardtii complexed with 2-cafboxyarabinitol-1, 5-bisphosphate"J. Mol. Biol.. 316. 677-689 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

URL: 

公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi