• 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

グループ2型シャペロニンのサブユニット特異的機能とフォールディング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J08261
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 生物物理学
研究機関東京農工大学

研究代表者

山本 陽平  東京農工大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード分子シャペロン / シャペロニン / タンパク質フォールディング / サブユニット間協調作用 / Chaetomium thermophilum / 段階的構造変化 / 1分子構造変化解析 / CCT/TRiC
研究実績の概要

CCTでは8種類のパラログが特定の配置でオリゴマーを形成している。CCT構成サブユニットは、ATP親和性や基質結合性に差異があるが、オリゴマーとしての機能への寄与は不明である。本研究では各サブユニットの構造・機能の違いを考慮したCCTの反応機構モデルを提唱することを目的としている。昨年度までに好熱性真菌Chaetomium thermophilum 由来CCT(CtCCT)の大腸菌組換え体発現系を構築し、本年度は特に構造変化についての機能解析を進めた。
構造変化解析にはX線1分子追跡法を使用した。解析の結果、ATP親和性が高いサブユニットはATP結合後1秒以内に傾斜方向の構造変化を示したが、ATP親和性が低いサブユニットでは1-2秒後に構造変化が確認された。これはATP親和性の高いサブユニットから構造変化が起こり、次にATP親和性の低いサブユニットへと構造変化が進むことを示している。またいずれのサブユニットでもATP加水分解によるねじれ方向の構造変化はATP添加後4秒以降で観察された。
また、ATP加水分解活性欠損変異サブユニットを含むCtCCTの解析の結果、CtCCTサブユニット2, 4, 5への変異導入はオリゴマーの活性を大きく低下させたが、CtCCTサブユニット1. 3. 6, 7への変異導入ではオリゴマーの活性の低下は限定的だった。
一連の結果よりCCTではATPアフィニティーが高いサブユニットから順にATP結合に伴う構造変化が起き、全てのサブユニットにATPが結合した後に、サブユニット協調的なATP加水分解・構造変化により最終的なclosed構造が形成されることや、この協調的なATP加水分解活性においてリング内に非対称性があることが示された。
一連の研究結果は、PLOS ONE誌にて発表した。

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

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 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 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] CNB, UAM(スペイン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] CNB, UAM(スペイン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Asymmetry in the function and dynamics of the cytosolic group II chaperonin CCT/TRiC2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Y. YAMAMOTO, Yuko UNO, Eiryo SHA, Kentaro IKEGAMI, Noriyuki ISHII, Naoshi DOHMAE, Hiroshi SEKIGUCHI, Yuji C. SASAKI, Masafumi YOHDA
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12(5) 号: 5 ページ: 0176054-0176054

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0176054

    • 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
  • [学会発表] グループⅡ型シャペロニンCCTにおけるサブユニット協調作用の解析2016

    • 著者名/発表者名
      山本陽平、謝英良、宇野裕子, 池上健太郎、堂前 直、養王田正文
    • 学会等名
      新学術領域研究 動的秩序と機能 第3回若手研究会
    • 発表場所
      加賀観光ホテル (石川県加賀市)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グループII型シャペロニンCCTにおけるサブユニット協調作用の解析2016

    • 著者名/発表者名
      山本陽平、謝英良、宇野裕子, 池上健太郎、堂前 直、養王田正文
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会年会
    • 発表場所
      仙台国際センター (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Expression, purification, and characterization of the group II chaperonin CCT from Chaetomium themophilum2016

    • 著者名/発表者名
      Yohei Y YAMAMOTO, Eiryo SHA, Yuko UNO, Kentaro IKEGAMI, Keiichi NOGUCHI, Naoshi DOHMAE, Hiroshi SEKIGUCHI, Yuji C SASAKI, Masafumi YOHDA
    • 学会等名
      Protein Homeostasis in Health and Disease
    • 発表場所
      New York, USA
    • 年月日
      2016-04-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グループII型シャペロニンCCTにおけるサブユニット協調作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本陽平, 謝英良, 宇野裕子, 池上健太郎, 堂前直, 養王田正文
    • 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] グループII型シャペロニンCCTにおけるサブユニット協調作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本陽平, 謝英良, 宇野裕子, 池上健太郎, 堂前直, 養王田正文
    • 学会等名
      第10回臨床ストレス応答学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] グループII型シャペロニンにおけるサブユニット間協調作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本陽平, 阿部由寛,守谷和騎, 有田真優乃, 謝英良, 池上健太郎, 堂前直, 野口恵一, 石井則行, 関口博史, 佐々木裕次, 養王田正文
    • 学会等名
      第2回新学術領域研究「動的秩序と機能」若手研究会
    • 発表場所
      ホテルたつき(愛知県西浦)
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌Chaetomium thermophilum 由来CCT の発現系構築及び機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本陽平, 謝英良, 宇野裕子, 池上健太郎, 堂前直, 養王田正文
    • 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
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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