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大腸菌ATP依存性プロテアーゼLonおよびHslVUの基質切断機構

研究課題

研究課題/領域番号 17770116
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関独立行政法人理化学研究所 (2006-2007)
東京薬科大学 (2005)

研究代表者

西井 亘  理化学研究所, タンパク質基盤研究グループ, 研究員 (30287461)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードATP依存性プロテアーゼ / プロテオリシス / 基質特異性 / X線結晶構造 / 大量発現 / 部位特異的変異 / リボソームタンパク質
研究概要

ATP依存性プロテアーゼLonとHs1VUは,細胞内基質を分解する際に,その構造的・機能的に重要な部位を優先的に分解することが,本研究者の従来の研究によって明らかとなっている(Nishii, et. al.(2002)Eur.J.Biochem.269,451-457,Nishii&Takahashi(2003)FEBS Lett.553,351-354,Nishii et. al.(2005)FEBS Lett.579,6846-6850).このことは,基質の機能を迅速かつ完全に抑制する上で,極めて効果的であると考えられる.本研究は,このような特異な基質分解がどのような分子機構によるのか,LonおよびHslVUによる基質分解過程を比較検討することにより,解明することを目的とし,研究を行った.その結果,両酵素はATP依存的に基質蛋白質の高次構造をunfold基質した後に,基質を平均9残基程度のペプチドにプロセッシブ分解することが示された.また,LonはHslVUと異なり,無機ポリリン酸によって,基質特異性と4次構造が変化することが示された.これらの結果について構造生物学的見地からも検討するため,未だ立体構造が明らかでないLonの結晶化スクリーニングを行ったところ,有望な結果を得ることができた.また,超遠心分析を行ったところ,Lonの会合状態が,マグネシウムイオンにより制御されることが明らかになった.以上の結果は,ATP依存性プロテアーゼの分子性状の普遍性と多様性を理解する上で重要な新規の知見であり,今後さらに詳細な研究を行う上での礎となる成果であるといえる.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007 2005

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The effects of mutations in the carboxyl-teminal region on the catalytic activity of Escherichi a coli signal peptidase I.2008

    • 著者名/発表者名
      Kim YT, Yoshida H, Kojima M, Kurita R, Nishii W, Muramatsu T, Ito H, Park SJ, Takahashi K.
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 143

      ページ: 237-242

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substrate Specificities of Porcine and Bovine Enterpeptidases toward the Peptide Val-(Asp)4-Lys-Ile-Val-Gly and Its Analogs2008

    • 著者名/発表者名
      Kim, Y.-T., Nishii, W., Matsushima, S., Inoue, H. Ito, H. Park S.-J. and Takahashi, K.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 印刷中

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cleavage mechanism of ATP-dependent Lon protease toward ribosomal S2 protein2005

    • 著者名/発表者名
      Nishii, W., Suzuki, T., Nakada, M., Kim, Y.-T., Muramatsu, T., Takahashi, K.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 579

      ページ: 6846-6850

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Cleavage mehcanisms of ATP-dependent Lon and HslVU proteases2007

    • 著者名/発表者名
      Nishii, W., Muramatsu, T., Kim, Y.-T., Yokoyama, S. and Takahashi, K.
    • 学会等名
      5th General meeting of the International Proteolysis Society
    • 発表場所
      Patras, Greece
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ATP依存性プロテアーゼLonおよびHslVUの基質分解機構2007

    • 著者名/発表者名
      西井亘, 村松知成, 金龍泰, 横山茂之, 高橋健治
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SARSコロナウィルス3CLプロテアーゼプロ体の活性化メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      金龍泰, 王宏飛, 竹本千重, 西井亘, 村松知成, 横山茂之
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SARSコロナウィルス3CLプロテアーゼの基質認識メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      金龍泰, 王宏飛, 竹本千重, 西井亘, 村松知成, 横山茂之
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] ウィルスプロテアーゼ生産方法2007

    • 発明者名
      横山茂之, 村松知成, 金龍泰, 西井亘
    • 権利者名
      独立行政法人理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2007-003242
    • 出願年月日
      2007-11-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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