| 研究課題/領域番号 |
16H04754
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
和田 啓 宮崎大学, 医学部, 准教授 (80379304)
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| 研究分担者 |
高橋 康弘 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10154874)
藤田 祐一 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222264)
福山 恵一 大阪大学, 工学研究科, 招へい研究員 (80032283)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 鉄硫黄クラスター / 結晶構造 / 結晶構造解析 / DNA結合タンパク質 / 無酸素実験 / X線結晶構造解析 / センサー蛋白質 / 蛋白質 / 酵素 |
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| 研究成果の概要 |
鉄硫黄クラスター(Fe-S)は、すべての生物の生存に必須なタンパク質成分として知られており、酸素により崩壊する性質をもつ。Fe-S クラスターが生体内においてどのように合成されるのかを明らかにするために、本課題では生合成のコア複合体に着目した。X線結晶構造解析によりコア複合体の立体構造を明らかにし、複合体分子内部にトンネル/キャビティーが存在することを明らかにした。変異体解析および構造学的解析によって、この分子内キャビティーはクラスター合成の材料である、鉄源、硫黄源を蓄積し、合成部位に供給する役割を担っているという機構を新たに提唱した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鉄硫黄クラスターは、動物では呼吸、植物では光合成の中心を担う成分である。生物界において必須な役割を担う成分にも関わらず、いまだにこの生合成機構が明らかになっていない。この主な原因として、鉄硫黄クラスター自体が酸素に極端に不安定で、実験室では数秒～数分で崩壊してしまうことが挙げられる。本課題では、鉄硫黄クラスターの崩壊を防ぎながら、さまざまな実験方法を遂行し、これまでに分かっていなかったクラスター合成の材料の供給経路を明らかにできた。将来的にこれらの成果は、人間に副作用・悪影響がない抗生物質や除草剤の開発に繋がることが期待されている。
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