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枯草菌一般ストレス応答蛋白質の構造とシグナル分子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07287
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
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター

研究代表者

熊坂 崇  公益財団法人高輝度光科学研究センター, タンパク質結晶解析推進室, 主席研究員 (30291066)

研究協力者 ニパワン ヌアムケット  
大道 一輝  
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
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード微生物 / ストレス応答 / 結晶構造解析 / シグナル伝達 / X線結晶解析 / ストレス / 蛋白質
研究成果の概要

熱や乾燥に強い芽胞の形成により滅菌が難しい枯草菌は食品腐敗の原因となり増殖制御が課題となっている。本研究では枯草菌の一般ストレス応答を司る蛋白質群のシグナル伝達機構を構造生物学とX線結晶学により解明を進めた。栄養ストレス系蛋白質間RsbQ/Pのシグナル伝達は未知分子の関与を示唆していたが、構造解析によりその蛋白質結合構造の解明ができた。下流のRsbPは複雑な構造を持ち、分子内部のシグナル伝達による活性化が示唆されたが、部分構造解析と溶液散乱により全体の分子モデルが構築できた。その他この系に関わる蛋白質群の構造解析も合わせて進め、特に上流部に関わる蛋白質について一部結晶が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命にとって生存を脅かすストレスへの応答は生き延びるための生来的な機構である。細胞がエネルギー消費を抑えストレス環境に適用するために必要な遺伝子の活性化は、細胞内情報伝達機構により達成されている。特に細胞の増殖と代謝の分子制御機構は、高等生物では低分子量G蛋白質Rasなどを含むリン酸リレー系に見られるが、微生物でも普遍的な機構が存在する。この機構は生体防御としての病原菌の毒性発現や抗生物質などの二次代謝物生産や食品工学においては腐敗にも関与するため関心を集めており、その解明によりこれらの微生物の振舞の制御を可能にすることに繋がる。

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

    (5件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 結晶調湿X線回折法と 室温測定の再評価2019

    • 著者名/発表者名
      熊坂 崇、馬場 清喜、河村 高志
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌

      巻: 45 号: 4 ページ: n/a

    • DOI

      10.19009/jjacg.3-45-4-02

    • NAID

      130007585417

    • ISSN
      0385-6275, 2187-8366
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Crystal analysis investigates signaling molecule for general response protein RsbQ in Bacillus subtilis2018

    • 著者名/発表者名
      Nuemket Nipawan, Omichi Kazuki, Kumasaka Takashi
    • 学会等名
      the 56th annual meeting of the biophysical society of Japan, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Crystal analysis investigates signaling molecule for general response protein RsbQ in Bacillus subtilis2017

    • 著者名/発表者名
      Nipawan Nuemket, Kazuki Omichi, Takashi Kumasaka
    • 学会等名
      ComBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Membrane lipids as energy stress signal via RsbQ/P in Bacillus subtilis2016

    • 著者名/発表者名
      Nuemket Nipawan, Kazuki Omichi, Takashi Kumasaka
    • 学会等名
      American Crystallographic Association 66th annual meeting
    • 発表場所
      Denver, Colorado (USA)
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Signaling molecules of the energy stress response pathway in Bacillus subtilis2016

    • 著者名/発表者名
      Nuemket Nipawan, Kazuki Omichi, Takashi Kumasaka
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 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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