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高熱安定性シトクロムcを利用した生体内タンパク質高次構造体形成の機構解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 14J10305
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 生体関連化学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

林 有吾  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードタンパク質 / 安定性 / シトクロムc / ドメインスワッピング / 二量体 / 多量体 / シトクロムc552
研究実績の概要

昨年度実施した研究により、野生型好熱菌cyt c552は大腸菌内でドメインスワップ多量体を形成することが分かった。そこで本年度は、タンパク質の精製を簡便にしより詳しく多量体形成について調べるため、昨年度構築したC末端にHis-tagを付加した好熱菌cyt c552の発現系を用いた。
タンパク質発現量と多量体形成の関係について調べるため、His-tagを付加した好熱菌cyt c552の発現系を有する大腸菌を培養し、培養途中の培養液を一部取り出して発現量と多量体形成量を調べた。菌体1 g当たりの好熱菌cyt c552の発現量は培養5時間から12時間の間に増え、その後も緩やかに増加した。一方全タンパク質中に占める多量体の割合も培養5時間から12時間の間に増加した。この結果より細胞内のタンパク質濃度が上昇すると多量体の割合が増加することが分かった。
次に、タンパク質の安定性と多量体形成の関係を調べた。好熱菌cyt c552安定化に寄与しているアミノ酸を別のアミノ酸に置換した変異体(I76V、A5F/M11V、Y32F/Y41E、A5F/M11V/Y32F/Y41E/I76V)は野生型より安定性が下がると報告されている。本研究ではHis-tagを付加した野生型および4つの変異体について、それぞれを大腸菌内に発現させ、抽出後HisTrapカラムで分析し、多量体形成量を比較した。その結果、二量体より大きな高次多量体が占める割合はタンパク質の安定性が低くなるほど減少した。この結果よりタンパク質の安定性も細胞内でのタンパク質多量体形成に影響する因子の一つであることが示された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Domain swapping oligomerization of thermostable c-type cytochrome in E. coli cells2016

    • 著者名/発表者名
      Yugo Hayashi, Masaru Yamanaka, Satoshi Nagao, Hirofumi Komori, Yoshiki Higuchi, Shun Hirota
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 19334-19334

    • DOI

      10.1038/srep19334

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 発現系におけるc型シトクロムの多量体形成2016

    • 著者名/発表者名
      林有吾、山中優、長尾聡、小森博文、樋口芳樹、廣田俊
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学、京都府京田辺市
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 好熱菌シトクロムc552の ドメインスワップ多量体形成2015

    • 著者名/発表者名
      林有吾、山中優、長尾聡、小森博文、樋口芳樹、廣田俊
    • 学会等名
      日本生物高分子学会2015年度大会
    • 発表場所
      香川大学、香川県高松市
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Formation of domain-swapped oligomer of Hydrogenobacter thelmophilus cytochrome c5522015

    • 著者名/発表者名
      ○HAYASHI, Yugo; NAGAO, Satoshi; YAMANAKA, Masaru; KOMORI, Hirofumi; HIGUCHI, Yoshiki; HIROTA, Shun
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学、千葉県船橋市
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 生理的条件下でのシトクロムc多量体形成2014

    • 著者名/発表者名
      ○林有吾、中山璃子、長尾聡、山中優、小森博文、樋口芳樹、廣田俊
    • 学会等名
      第8回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学、岡山県岡山市
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 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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