藍色細菌時計タンパク質KaiBの構造と機能の解明

• 研究課題/領域番号: 15K18492
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 谷山 怜子 (村上怜子) 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, その他 (00444365)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 生物時計 / 藍色細菌 / 概日リズム / 溶液散乱 / 超分子質量分析 / 中性子小角散乱 / X線結晶構造解析

研究成果の概要

Kai生物時計機構が時間情報を生み出す機構を明らかにするため、藍色細菌の時計システムを構成するKaiA、KaiB、KaiCおよびSasAの複合体が時間振動中にどのように変化していくかを解析した。
また、高い協同性を持って6分子のKaiBが6量体リングのKaiC上に配置されることにより、SasA-KaiC複合体形成を阻害すると考えられる。従って、KaiBがKai時計システムの制御に非常に重要な働きを持つことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural characterization of the circadian clock protein complex composed of KaiB and KaiC by inverse contrast matching small-angle neutron scattering (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Sugiyama, H. Yagi, K. Ishii, L. Porcar, A. Martel, K. Oyama, M. Noda, Y. Yunoki, R. Murakami, R. Inoue, N. Sato, Y. Oba, K. Terauchi, S. Uchiyama, K. Kato
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 35567-35567
  • DOI: 10.1038/srep35567
  • NAID: 120006223630
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Circadian oscillations of KaiA-KaiC and KaiB-KaiC complex formations in an in vitro reconstituted KaiABC clock oscillator. (2016)
  • 著者名/発表者名: Murakami R, Mutoh R, Ishii K, Ishiura M.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 21 号: 8 ページ: 890-900
  • DOI: 10.1111/gtc.12392
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Structural characterization of circadian clock protein complexes by small-angle neutron scattering and native mass spectrometry analyses (2017)
  • 著者名/発表者名: Yunoki, Y., Sugiyama, M., Yagi, H., Ishii, K., Oyama, K., Porcar, L., Martel, A., Noda, M., Murakami, R., Inoue, R., Sato, N., Oba, Y., Terauchi, K., Uchiyama, S. & Kato, K.
  • 学会等名: 新学術領域「動的秩序と機能」第5回国際シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2017-01-21
  • 国際学会
• [学会発表] 物理化学的計測による時計タンパク質複合体の構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柚木康弘, 杉山正明, 矢木宏和, 石井健太郎, 大山克明, Lionel Porcar, Anne Martel, 野田勝紀, 村上怜子, 井上倫太郎, 佐藤伸浩, 大場洋次郎, 寺内一姫, 内山 進, 加藤晃一
  • 学会等名: 第81回生化学会中部支部会
  • 発表場所: 名古屋市立大学
• [学会発表] Conformational and Stoichiometric Characterization of Protein Complexes by Small-angle Neutron Scattering in Conjunction with Native Mass Spectrometry (2016)
  • 著者名/発表者名: YUNOKI, Yasuhiro・ISHII, Kentaro・MURAKAMI, Reiko・NODA, Masanori・YAGI, Hirokazu・INOUE, Rintaro・SUGIYAMA, Masaaki・UCHIYAMA, Susumu・KATO, Koichi
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都、同志社大学、京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 藍色細菌の時計関連タンパク質SasAが生物時計によって発振される時間情報を出力する分子機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村上 怜子、矢木 宏和、石井 健太郎、柚木 康弘、内山 進、石浦 正寛、加藤 晃一
  • 学会等名: 超異分野学会
  • 発表場所: 京都、オムロン京都センターヒル啓真館
  • 年月日: 2016-03-19