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トランスフェリンによるアルミニウムイオン結合の構造機構

研究課題

研究課題/領域番号 15780072
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

水谷 公彦  京都大学, 農学研究科, 助手 (40314281)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードトランスフェリン / オボトランスフェリン / X線結晶構造解析 / 卵白タンパク質 / アルミニウム / Pichia pastoris / アルツハイマー病
研究概要

昨年度に引き続き、アルミニウム結合型オボトランスフェリン全分子のX線結晶構造解析を行った。SPring-8のビームラインBL38B1でX線回折データの収集を行った結果、2.15Åの分解能で、R_<sym>=8.1%の良好なデータが得られた。昨年度得られた2.5Åのモデルをさらにモデリングしリファインメントを繰り返した結果、2.15Åの分解能で、Rファクター=20.6%のモデルが得られた。
アルミニウムイオン結合型トランスフェリンは、鉄イオン結合型とほぼ同様の全体構造を取っていた。また、アルミニウムイオンは鉄イオンと同様にNおよびCローブのドメイン間のクレフトに、4つのアミノ酸配位子および炭酸イオンを介して結合していた。この非常によく似た構造により、アルミニウムイオン結合型トランスフェリンとトランスフェリンレセプターとの結合が可能となり、トランスフェリンがアルミニウムイオンの輸送に係わっていることが示唆された。
昨年度、トランスフェリン遺伝子をヒトの分泌シグナルとともにメタノール資化性酵母(Pichia pstoris)に導入したが、タンパク質の分泌発現が確認できなかったため、シグナルを酵母のフェロモン由来のものに換え同様の実験を行った。その結果、トランスフェリンは培地中に大量に分泌され容易に精製可能であった。分子量測定、N末端分析、円偏向二色性スペクトル測定などを行った結果、組換えタンパク質は天然のものと同様の一次構造、二次構造を保持していることが明らかになった。また、糖鎖は天然のものと異なり、酵母に一般的なハイマンノース型の糖鎖であることが明らかとなった。この糖鎖はEndo-H酵素により、天然の構造を取ったまま容易に切断可能であり、X線結晶構造解析に適したサンプルの調整が可能となった。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Structure of aluminium-bound ovotransferrin at 2.15 Å resolution2005

    • 著者名/発表者名
      K.Mizutani, B.Mikami, S.Aibara, M.Hirose
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section D 61・12

      ページ: 1636-1642

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Iron-Binding Process in the Amino- and Carboxyl-Terminal Lobes of Ovotransferrin2004

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, I., Mizutani, K., Hirose, M.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43・34

      ページ: 11118-11125

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermostabilization of ovotransferrin by anions for pasteurization of liquid egg white

    • 著者名/発表者名
      K.Mizutani, Y.Chen, H.Yamashita, M.Hirose, S.Aibara
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry (Acepted)

    • NAID

      10018527889

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Mizutani Kimihiko: "Structural and functional characterization of ovotransferrin produced by Pichia pastoris"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 68・2. 376-383 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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