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原核生物Hsp90(HtpG)と新規ClpBのシャペロン作用機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K07349
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関埼玉大学

研究代表者

仲本 準  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (30192678)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード分子シャペロン / 熱ショックタンパク質 / Hsp90 / Hsp70 / ClpB / パラログ / シアノバクテリア / DnaK / DnaJ / HtpG / タンパク質の凝集 / シャペロンネットワーク / Hsp90 / HtpG / ClpB
研究成果の概要

シアノバクテリアのHtpG(Hsp90)は、DnaK2と共に、変性タンパク質の折りたたみを助ける。本研究では、DnaJ2がHtpGのシャペロン作用を調節する(最初の)タンパク質因子であることを示す結果を得た。さらに、Hsp90のシャペロン作用を調節する新規の天然化合物をみつけた。また、シアノバクテリアの二種類のClpBの内の一つが、独自の進化をして必須の機能を獲得したことを支持する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

真核生物のHsp90のシャペロン作用にとって必須のはたらきをするシャペロン補助因子は、バクテリアではまだ発見されていない。本研究は、DnaJ2がバクテリアHsp90(HtpG)の補助因子としてはたらきうることを初めて示した。また、がん細胞の生存・増殖等に必須とされるHsp90を標的として、Hsp90のATPase活性の阻害剤の探索が行われてきたが、ATPaseの活性化剤によってもシャペロン機能を阻害できることを明らかにした。これは「阻害剤」選択の範囲を広げるものとして重要である。さまざまな生化学的解析を行い、ClpBがシアノバクテリアにおいて独自の進化をしたという新規な仮説を提唱した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 15件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Universiti Kebangsaan Malaysia(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] King Mongkut's University of Technology(タイ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stimulation of the ATPase activity of Hsp90 by zerumbone modification of its cysteine residues destabilizes its clients and causes cytotoxicity.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto, H., Amaya, Y., Komatsu, T., Suzuki, T., Dohmae, N., Nakamura, Y., Jantan, I., and Miyata, Y.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 475 号: 15 ページ: 2559-2576

    • DOI

      10.1042/bcj20180230

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-housekeeping, non-essential GroEL (chaperonin) has acquired novel structure and function beneficial under stress in cyanobacteria.2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto, Kouji Kojima
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 161 号: 3 ページ: 296-310

    • DOI

      10.1111/ppl.12595

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Paralogs in different families of molecular chaperones in the cyanobacterium Synechococcus elongatus: neofunctionalization of chaperone paralogs in photoautotrophic cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Microbial Stress: from Systems to Molecules and Back (Ireland)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neofunctionalization of chaperone paralogs in photoautotrophic cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference: Protein Folding in the Cell (USA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solution structural analysis of novel small heat shock protein Orf7.5 from Synechococcus elongatus PCC7942.2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Morita, Nagayuki Omiya, Natsuko Ishikawa, Naoki Tanaka, Hidenori Hayashi, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The XXVIII International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (Ireland)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シアノバクテリアの分子シャペロンパラログの生化学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      仲本準,山口湧己
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Naturally occurring small-molecules which target the molecular chaperone Hsp90.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Bioinformatics and systems biology (BIF) seminar, King Mongkut’s University of Technology Thonburi (Thailand)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hsp90 is involved in degradation of the supramolecular assembly phycobilisome in cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The 9th International Conference of the Hsp90 Chaperone Machine (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction of DnaJ2 with HtpG in the cyanobacterium Synechococcus elongatus.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuka Satoh, Ryo Ishikawa, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The 9th International Conference of the Hsp90 Chaperone Machine (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シアノバクテリアのClpB1とClpB2の比較生化学的解析;高濃度の変性タンパク質存在下ではClpB1による凝集塊可溶化が顕在化する。2018

    • 著者名/発表者名
      玉井真悟,仲本準
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Natural small molecules which target the molecular chaperone Hsp902018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Applied Microbiology (Taiwan)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シアノバクテリアのDnaJ(Hsp40)/Jタンパク質の多彩な機能―DnaK(Hsp70)とHtpG(Hsp90)との相互作用について2018

    • 著者名/発表者名
      仲本準
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of resveratrol on the functions of the molecular chaperones Hsp90 and Hsp702017

    • 著者名/発表者名
      仲本準、宮本悠里
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子シャペロンHsp90とHsp70の機能に及ぼす天然小分子化合物レスベラトロールの影響2017

    • 著者名/発表者名
      宮本悠里、仲本準
    • 学会等名
      第16回 微生物研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアのHtpG (Hsp90)/DnaK (Hsp70)シャペロン系2017

    • 著者名/発表者名
      藤田健作、片山裕生、仲本準
    • 学会等名
      第16回 微生物研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Synechococcus elongatus PCC7942におけるHtpGとDnaJ2の相互作用の生化学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      石川遼、佐藤友香、仲本準
    • 学会等名
      第16回 微生物研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC7942の多様なJタンパク質の機能の解析2017

    • 著者名/発表者名
      山口湧己、青野哲也、仲本準
    • 学会等名
      第16回 微生物研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular chaperones and stress tolerance in cyanobacteria: Role of chaperone paralogs/cognates in the evolution of cyanobacteria2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      8th International Conference 'Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability-2017'
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular chaperones and stress tolerance in non-model microorganisms2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      SQUARE-ACI International Conference on Biotechnology in Health and Agriculture 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple ClpBs and GroELs/chaperonins in cyanobacteria: novel chaperones for basic and applied research2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Applied Microbiology (ICAM-VN 2016)
    • 発表場所
      Vietnam National University Ho Chi Minh City, Ho Chi Minh, Vietnam
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シアノバクテリアJタンパク質ファミリーの多様性と3種類のDnaK(Hsp70)とのパートナーシップ2016

    • 著者名/発表者名
      青野哲也、仲本準
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative analysis of protein-protein interaction network of Synechococcus elongatus PCC7942 wild type and a GroEL2-negative mutant in response to high temperature stress2016

    • 著者名/発表者名
      Pavinee Kurdrid, Phutnichar Phuengcharoen, Jittisak Senachak, Sirilak Saree, Hitoshi Nakamoto, Apiradee Hongsthong
    • 学会等名
      The 9th Asia Pacific Conference on Algal Biotechnology (APCAB 2016)
    • 発表場所
      Century Park Hotel, Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modification of cysteine residues of Hsp90 by a natural dietary small compound zerumbone enhances its ATPase activity and inhibits physiological Hsp90 functions in prokaryotic and eukaryotic cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto, Taiwa Komatsu, Yoshihiko Miyata
    • 学会等名
      The 8th international conference on the Hsp90 chaperone machine
    • 発表場所
      Seeon Abbey, Germany
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 原核生物におけるJタンパク質によるHsp90とHsp70の協同的シャペロン作用の仲介と機能調節2016

    • 著者名/発表者名
      仲本準
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場、富山県富山市
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアの分子シャペロンClpB2は、そのパラログであるClpB1や大腸菌ClpBとは顕著に異なる生化学的性質を示す2016

    • 著者名/発表者名
      一杉 祐太、仲本 準
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアのハウスキーピングClpB2(分子シャペロン)の生化学的解析2016

    • 著者名/発表者名
      島村昌太、一杉祐太、仲本準
    • 学会等名
      第15回 微生物研究会~微生物の多彩なチカラを探る~
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部、神奈川県藤沢市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子シャペロンHsp90の機能に影響を与える天然小分子化合物の解析2016

    • 著者名/発表者名
      宮本悠里、小松太和、仲本準
    • 学会等名
      第15回 微生物研究会~微生物の多彩なチカラを探る~
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部、神奈川県藤沢市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアClpBII (Hsp104ホモログ) は脱凝集活性に加えてタンパク質凝集阻止活性も示す2015

    • 著者名/発表者名
      一杉祐太,仲本準
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル・神戸国際会議場・神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] The yin and yang of the molecular chaperone Hsp90: activation and inhibition of Hsp902015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Microbial Stress: From Molecules to Systems
    • 発表場所
      Sitges,スペイン
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heat-shock proteins, molecular chaperones, and stress tolerance2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Microbes in extreme environment: Diversity and translational applications (MEEDTA-2015)
    • 発表場所
      H.N.B. Garhwal University, インド
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biochemical analysis of two kinds of ClpB in the cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC79422015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ichisugi, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Molecular chaperones: From molecules to cells and misfolding diseases
    • 発表場所
      Crete, ギリシャ
    • 年月日
      2015-05-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Algal Green Chemistry (Eds: R. Rastogi, D. Madamwar, A. Pandey)2017

    • 著者名/発表者名
      Apiradee Hongsthong, Jittisak Senachak, Hitoshi Nakamoto
    • 総ページ数
      336
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 仲本研

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~nakamoto/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 埼玉大学大学院理工学研究科分子生物学コース

    • URL

      http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/group.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 仲本研究室

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 仲本研究室

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~nakamoto/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-22  

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