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細胞増殖因子ポリアミンの細胞内濃度調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07270
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 構造生物化学
研究機関高知大学 (2017-2018)
大阪大学 (2016)

研究代表者

杉山 成  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (90615428)

研究協力者 五十嵐 一衛  
柏木 敬子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードポリアミン / 細胞増殖因子 / 生理活性物質 / アセチル転移酵素 / X線結晶構造解析 / X線結晶構造解析
研究成果の概要

ポリアミン(PA)は、生理活性物質として生命活動維持に重要な役割を果たしている。大腸菌内で、PA濃度はアセチルト転移酵素(SAT)によって影響される。SATはアセチルCoAからスペルミジン(SPD)の両端の一方にアセチル基を転移する。アセチル化されたSPDは細胞外へと排出され、その結果細胞内SPD濃度は減少する。本研究では、SATの構造と機能を明らかにするために、基質SPDと生産物CoAが結合したSAT複合体構造を2.5 A分解能で決定した。この複合体構造は、SATがフレキシブルな分子であるPAに対してブロードな基質特異性を持っていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大腸菌ではポリアミン(PA)の生合成、分解、輸送に関わる遺伝子は、全体の実に0.6%も占めています。このことは、生体内でのPA制御機構が崩れると生命活動に影響を及ぼすことからも分かるように、生体内でのPA濃度の制御が非常に重要であると言えます。このように重要な機能を持つPAの細胞内濃度調節機構について構造生物学的な観点から研究を進めています。PA濃度はアセチル転移酵素(SAT)によって一部制御されています。SATは、病原性の赤痢菌や大腸菌の生存能力に重要な役割を持っています。本研究では、SATの立体構造を明らかにすることによりPAアセチル化転移反応機構を解明しました。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Characterisation of an aptamer against the Runt domain of AML1 (RUNX1) by NMR and mutational analyses2018

    • 著者名/発表者名
      Takada Kenta、Amano Ryo、Nomura Yusuke、Tanaka Yoichiro、Sugiyama Shigeru、Nagata Takashi、Katahira Masato、Nakamura Yoshikazu、Kozu Tomoko、Sakamoto Taiichi
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 8 号: 2 ページ: 264-270

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12368

    • NAID

      120006457124

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improving The Solubility of Artificial Ligands of Streptavidin to Enable More Practical Reversible Switching of Protein Localization in Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tachibana, Takuya Terai, Gaelle Boncompain, Shigeru Sugiyama, Nae Saito, Franck Perez and Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 18 号: 4 ページ: 358-362

    • DOI

      10.1002/cbic.201600640

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular mechanism underlying promiscuous polyamine recognition by spermidine acetyltransferase2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sugiyama, S. Ishikawa, H. Tomitori, M. Niiyama, M. Hirose, Y. Miyazaki, K. Higashi, M. Murata, H. Adachi, K. Takano, S. Murakami, T. Inoue, Y. Mori, K. Kashiwagi, K. Igarashi, H. Matsumura
    • 雑誌名

      Int. J. Biochem. Cell Biol.

      巻: 76 ページ: 87-97

    • DOI

      10.1016/j.biocel.2016.05.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Crystal structure of PotA, a membrane-associated ATPase of the spermidine-preferential uptake system in Thermotoga maritima.2018

    • 著者名/発表者名
      天野妙法華、成瀬太智、柏木敬子、五十嵐一衛、杉山成
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ポリミアン優先取込システムに関与する好熱菌由来PotAの結晶構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      天野妙法華、成瀬太智、柏木敬子、五十嵐一衛、杉山成
    • 学会等名
      高大連携科学系研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ligand-Binding Properties of Wild-Type and Mutant Fatty-Acid-Binding Protein 32018

    • 著者名/発表者名
      野村舞、林史夫、茂木俊憲、杉山成、原利明、松岡茂、村田道雄、園山正史
    • 学会等名
      第7回日本生物物理学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 重原子置換抗原によるCD1d内部に結合した脂質抗原の配座解析2017

    • 著者名/発表者名
      日下裕規、喜多俊介、Md. Imuran Hossain、花島慎弥、井貫晋輔、田所高志、新山真由美、杉山成、尾瀬農之、黒木喜美子、藤本ゆかり、村田道雄、前仲勝実
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第12回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単量体ストレプトアビジンのタンパク質発現用タグとしての有用性について2017

    • 著者名/発表者名
      坂本沙祐里、杉山成、洲崎悦子、平岡修
    • 学会等名
      第56回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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