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ミトコンドリア膜間のリン脂質輸送機構の構造生物学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J03504
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
研究機関京都産業大学

研究代表者

渡邊 康紀  京都産業大学, 総合生命科学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードミトコンドリア / リン脂質輸送タンパク質 / 脂質輸送タンパク質 / 結晶構造解析
研究実績の概要

ホスファチジルエタノールアミン(PE)はミトコンドリアの機能に重要な役割を担っているリン脂質であり,ミトコンドリア内膜で合成されるが,PE合成の原材料のリン脂質であるホスファチジルセリン(PS)は小胞体で合成される.このため,PSは小胞体膜からミトコンドリア内膜まで輸送される必要がある.出芽酵母において,ホスファチジン酸輸送タンパク質であるUps1のホモログであるUps2もUps1と同様にMdm35と複合体を形成し,ミトコンドリア内のPEの維持に必要であることから,Ups2もリン脂質の輸送に関与する可能性がある.本研究ではUps2によるリン脂質輸送機構を解明することを目指した.前年度までに耐熱性酵母K. marxianus由来のUps2, Mdm35を一本鎖につないだコンストラクトを用いることで凝集せずに調製することに成功している.リポソームを用いた解析により各種リン脂質の輸送活性を調べたところ,Ups2はPSの輸送活性を持つことが明らかになった.以上のUps2の研究は九州大学の久下理教授らのグループとの共同研究であり,久下教授らによるin vivoでのUps2の機能解析結果とともにまとめ,Journal of Cell Biology誌に発表した.Ups2によるPS認識メカニズムを明らかにするため,K. marxianus由来のUps2-Mdm35の結晶化を試みている.Ups1の結晶構造を基にUps2の互いに近くに位置しているAsn27とGly162をシステイン残基に変異し,ジスルフィド結合を形成させることでフォールドを安定化させたUps2-Mdm35の結晶化に成功した.得られた結晶から4.1オングストローム分解能の回折データの収集することができた.現在分子置換法による位相決定を試みている.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Phosphatidylserine transport by Ups2-Mdm35 for phosphatidylethanolamine synthesis in respiration-active mitochondria.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyata N. Watanabe Y. Tamura Y. Endo T. and Kuge O.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 214 号: 1 ページ: 77-88

    • DOI

      10.1083/jcb.201601082

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural and mechanistic insights into phospholipid transfer by Ups1–Mdm35 in mitochondria.2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Tamura, Y., Kawano, S., and Endo T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 772-772

    • DOI

      10.1038/ncomms8922

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Structural basis of phospholipid transfer between the mitochondrial outer and inner membranes by Ups1-Mdm352016

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Watanabe, Yasushi Tamura, Shin Kawano, Toshiya Endo
    • 学会等名
      Molecular Biophysics of Membranes FASEB Science Research Conferences
    • 発表場所
      アメリカコロラド州 Snowmass Village
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ups1-Mdm35複合体の結晶構造から明らかになったミトコンドリア膜間のリン脂質輸送機構2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊康紀、田村康、河野慎、遠藤斗志也
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア膜間のリン脂質輸送タンパク質Ups1-Mdm35複合体の構造機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊康紀
    • 学会等名
      YoungMito2015
    • 発表場所
      シーサイド一宮オーツカ(千葉県・一宮町)
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ups1-Mdm35複合体によるミトコンドリア膜間部のリン脂質輸送機構の構造生物学的解明2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊康紀、田村康、河野慎、遠藤斗志也
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島県・徳島市)
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ups1-Mdm35複合体によるミトコンドリア膜間部のリン脂質輸送機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊 康紀
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア膜間部におけるリン脂質輸送タンパク質Ups1-Mdm35複合体の構造機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊 康紀
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural study of the Ups1-Mdm35 complex facilitating the transfer of phospholipids in the mitochondrial inter membrane space2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊 康紀
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア膜間部でリン脂質の輸送を担うUps1-Mdm35複合体の構造機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊 康紀
    • 学会等名
      YoungMito2014
    • 発表場所
      箕面
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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