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蛋白質のコンフォメーション変化と分子シャペロン

研究課題

研究課題/領域番号 14037241
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関鳥取大学

研究代表者

河田 康志  鳥取大学, 工学部, 教授 (40177697)

研究分担者 溝端 知宏  鳥取大学, 工学部, 准教授 (50263489)
本郷 邦広  鳥取大学, 工学部, 助教 (80335504)
研究期間 (年度) 2002 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
113,200千円 (直接経費: 113,200千円)
2006年度: 15,600千円 (直接経費: 15,600千円)
2005年度: 15,600千円 (直接経費: 15,600千円)
2004年度: 25,000千円 (直接経費: 25,000千円)
2003年度: 25,000千円 (直接経費: 25,000千円)
2002年度: 32,000千円 (直接経費: 32,000千円)
キーワード分子シャペロン / シャペロニン / コンフォメーション変化 / アミロイド線維 / 構造形成反応 / オリゴマー蛋白質 / 耐熱性酵素 / 神経変性病 / 耐熱性シャペロニン / GroES / オリゴマー酵素 / シャペロニンGroEL / 機能発現機構 / アミロイド線維形成 / αシヌクレイン / 構造安定性
研究概要

蛋白質の機能を司る立体構造変化がどのように起こるか,さらにそのイベントには分子シャペロンがどのように関わっているのかを理解するために,様々な蛋白質のコンフォメーション変化や安定性を調べ,アミロイド線維形成機構を明らかにするとともに,分子シャペロン,特にシャペロニンの機能発現機構について詳細に研究し,以下の成果を得た。
1.シャペロニンの機能発現の研究:グループI型のシャペロニンGroELとグループII型シャペロニンの機能発現機構の詳細を蛋白質科学的,生物物理化学的に調べ,GroELの各ドメインの速度論的な動きの重要性とグループII型シャペロニンの機能発現促進因子を明らかにした。
2.蛋白質アミロイド線維形成メカニズムの研究:病気とは直接関係していないオリゴマー蛋白質,GroESが典型的なアミロイド線維を形成することを発見し,そのアミロイド線維形成機構について,分子のコンパクトさを指標に明らかにした。一方,パーキンソン病原因蛋白質のαシヌクレインのアミロイド線維形成機構についても同様に調べると共に,アミロイド病の伝播に関連した異種蛋白質アミロイド核によるαシヌクレインのアミロイド線維形成を実験的に証明した。
3.オリゴマー蛋白質の構造とその安定性に関する研究:耐熱性アスパルターゼのX線構造解析を行い,4量体からなるこの酵素の熱安定性機構と活性部位構造について明らかにした。一方,7量体蛋白質である大腸菌由来のシャペロニンGroES(Hsp10)の高濃度での溶液構造安定性をX線溶液散乱法により詳細に調べ,その構造変性機構を明らかにすると共に,サブユニット相互作用の重要性を示した。

報告書

(6件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (4件) 文献書誌 (14件)

  • [雑誌論文] Structural Stability of Covalently Linked GroES Heptamer : Advantages in the Formation of Oligomeric Structure2007

    • 著者名/発表者名
      Isao Sakane et al.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 364・4

      ページ: 1174-1185

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Novel ATP/ADP Hydrolysis Activity of Hyperthermostable Group II Chaperonin in the Presence of Cobalt or Manganese Ion2006

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Hongo et al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 580

      ページ: 34-40

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiple structural transitions of the GroEL subunit are sensitive to intermolecular interactions with cochaperonin and refolding polypeptide2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsunari Yoshimi, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 139・3

      ページ: 407-419

    • NAID

      10018846460

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiple structural transitions of the GroEL subunit are sensitive to intermolecular interactions with cochaperonin and refolding polypeptide2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsunari Yoshimi, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry (印刷中)

    • NAID

      10018846460

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Amyloid Fibril Formation of α-Synuclein is Accelerated by Preformed Amyloid Seeds of Other Proteins : Implications for the Mechanism of Transmissible Conformational Diseases2005

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 280

      ページ: 38609-38616

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amyloid Fibril Formation of α-Synuclein is Accelerated by Preformed Amyloid Seeds of Other Proteins: Implications for the Mechanism of Transmissible Conformational Diseases2005

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, Eiko Kusaka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280(46)

      ページ: 38609-38616

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Amyloid-like Fibril Formation of Co-chaperonin GroES : Nucleation and Extension Prefer Different Degrees of Molecular Compactness2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, Hisashi Yagi, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 351・5

      ページ: 1057-1069

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hsp60 is Required for Blastema Formation and Maintenance during Regeneration2005

    • 著者名/発表者名
      Shinji Makino, Geoffrey G.Whitehead, Ching-Ling Lien, Akane Kono, Yasushi Kawata, Mark T.Keating
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102・41

      ページ: 14599-14604

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evidence for Proteasomal Degradation of Kvl.5 Channel Protein2005

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kato et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 337・1

      ページ: 343-348

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Amyloid Fibril Formation of α-Synuclein is Accelerated by Preformed Amyloid Seeds of Other Proteins : Implications for the Mechanism of Transmissible Conformational Diseases2005

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, Eiko Kusaka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280・46

      ページ: 38609-38616

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stopped-Flow Fluorescence Analysis of the Conformational Changes in the GroEL Apical Domain : Relationships between Movements in the Apical Domain and the Quaternary Structure of GroEL2004

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Taniguchi, et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 279

      ページ: 16368-16376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stopped-Flow Fluorescence Analysis of the Conformational Changes in the GroEL Apical Domain: Relationships between Movements in the Apical Domain and the Quaternary Structure of GroEL2004

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Taniguchi, Tatsunari Yoshimi, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279(16)

      ページ: 16368-16376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stopped-flow florescence analysis of the conformational changes in the GroEL apical domain : Relationships between movements in the apical domain and the quaternary structure of GroEL2004

    • 著者名/発表者名
      M.Taniguchi et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 16368-16376

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Induction of AApoAII amyloidosis by various heterogenous amyloid fibrils2004

    • 著者名/発表者名
      X.Fu et al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 563

      ページ: 179-184

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Stability of Oligomeric Chaperonin 10 : the Role of Two β-Strands at the N and C Termini in Structural Stabilization2004

    • 著者名/発表者名
      I.Sakane et al.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 344・4

      ページ: 1123-1133

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] シャペロニンGroELの作用機構2004

    • 著者名/発表者名
      河田康志
    • 雑誌名

      蛋白質 核酸 酵素 49

      ページ: 847-852

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Stability and Solution Structure of Chaperonin GroES Heptamer Studied by Synchrotron Small-Angle χ-Ray Scattering2003

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, et al.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 333

      ページ: 605-620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Stability and Solution Structure of Chaperonin GroES Heptamer Studied by Synchrotron Small-Angle X-Ray Scattering2003

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, Yuzuru Hiragi, Kaoru Ichimura, Yasutaka Seki, Kunitsugu Soda, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 333(3)

      ページ: 605-620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Molecular mechanism of amyloid fibril formation2006

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawata
    • 学会等名
      Collegium Internationale Neuro-Psychopharmacologicum (CINP)Asia pacific Regional Meeting
    • 発表場所
      Pattaya, Thailand
    • 年月日
      2006-03-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Molecular mechanism of amyloid fibril formation2006

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawata.
    • 学会等名
      Collegium Internationale Neuro-Psychopharmacologicum (CINP) Asia pacific Regional Meeting
    • 発表場所
      Pattaya, Thailand
    • 年月日
      2006-03-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Aspartases : molecular structure, biochemical function and biotechnological applications2007

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 総ページ数
      563
    • 出版者
      Springer Science (Dordrecht)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] タンパク質工学2004

    • 著者名/発表者名
      加藤昭夫, 他
    • 総ページ数
      307
    • 出版者
      医学出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Protein Engineering2004

    • 著者名/発表者名
      Akio Kato, Shigeru Utsumi, Toshihiko Utsumi, Yasushi Kawata, Yuriko Yamagata, Akihiko Yamagishi, Masaaki Yoshikawa
    • 総ページ数
      307
    • 出版者
      Igakushuppan Co.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] タンパク質工学2004

    • 著者名/発表者名
      河田康志(加藤昭夫編集)
    • 出版者
      医学出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Taniguchi et al.: "Stopped-Flow Fluorescence Analysis of the Conformational Changes in the GroEL Apical Domain : Relationships between Movements in the Apical Domain and the Quaternary Structure of GroEL"Journal of Biological Chemistry. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] X.Fu et al.: "Induction of AApoAII Amyloidosis by Various Heterogeneous Amyloid Fibrils"FEBS Letters. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higurashi et al.: "Structural Stability and Solution Structure of Chaperonin GroES Heptamer Studied by Synchrotron Small-Angle X-Ray Scattering"Journal of Molecular Biology. 333・3. 605-620 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujii et al.: "Crystal Structure of Thermostable Aspartase from Bacillus sp. YM55-1 : Structure-based Exploration of Functional Sites in the Aspartase Family"Journal of Molecular Biology. 328・3. 635-654 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河田康志, 田口英樹, 吉田賢右: "シャペロニンGroELの作用機構"蛋白質核酸酵素. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河田康志: "シャペロニンの作用機構の最前線"日本農芸化学会誌. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河田康志: "タンパク質工学:分子シャペロンによるタンパク質の構造形成と品質管理"医学出版. 43-86 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Miyazaki, et al.: "GroEL-Substrate-GroES Ternary Complexes Are an Important Transient Intermediate of the Chaperonin Cycle"J. Biol. Chem.. 277・52. 50621-50628 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakayama, et al.: "A novel enzyme, 2'-hydroxybiphenyl-2-sulfinate desulfinase(DszB), from a dibenzothiophene-desulfurizing bacterium Rhodococcus erythropolis KA2-5-1:gene overexpression and enzyme characterization"Biochem. Biophys. Acta. 1598. 122-130 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yanase, et al.: "Effects of GroESL Coexpression on the Folding of Nicotinoprotein Formaldehyde Dismutase from Pseudomonas ptida F61"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 66・1. 85-91 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujii, et al.: "Crystal Structure of Thermostable Aspartase and Exploration of Functional Site in Aspartase Family"Acta Crystallogr.. A58. C100 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujii, et al.: "Crystal Structure of Thermostable Aspartase from Bacillus sp. YM55-1 : Structure-based Exploration of Functional Site in Aspartase Family"J. Mol. Biol.. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 河田 康志: "タンパク質の構造変化のアミロイド線維形成"生化学. 74・8. 664 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 河田 康志: "タンパク質化学, 第4巻, 酵素4.4リアーゼ[I], トリプトファナーゼ"廣川書店. 150-156 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

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