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AAA型分子モーター、ダイニンの作動メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 17770126
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関東京大学

研究代表者

昆 隆英  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30332620)

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: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード分子モーター / 生物物理学 / 酵素反応 / ダイニン / 生物物理 / ナノマシン
研究概要

ダイニンは、ATP結合・加水分解を利用することで微小管上を滑り運動する、巨大な生体分子モーターである。本研究課題は、ダイニン滑り運動の分子機構を明らかにすることを目標としたものであり、本年度は以下の研究成果をあげた。
<ダイニンのクロスブリッジサイクルの速度論的解析>
ダイニンの運動活性はそのATP加水分解過程によって引き起こされる2つの素過程-レールである微小管との結合解離、変位を生み出す構造変化(テールドメインの動き)-のアンサンブルにより生み出されると考えられているが、その詳細は明らかではなかった。本研究では、この2つの素過程の速度論的解析を行い、ダイニンのクロスブリッジサイクルの詳細を部分的に明らかにした(2報の投槁論文として報告)。
<ダイニン分子内の微小管結合部位とATP加水分解部位との間の情報伝達メカニズム>
ダイニン分子内の微小管結合部位とATP加水分解部位は、ストークと呼ばれる長い(10〜15nm)コイルドコイルで連結されている。したがって、ダイニンが運動活性を発揮するためには、この2つの機能部位間の長距離分子内情報伝達機構が必要である。本研究では、この情報伝達の構造的基盤を明らかにする目的で、組み換えダイニンの利点を生かした分子解剖的アプローチによる研究を行った。その結果、ストークコイルドコイル内の微小構造変化がダイニン分子内の情報伝達に中心的役割を果たすことが直接示された(投稿準備中)。

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

    (7件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Kinetic characterization of tail swing steps in the ATPase cycle of Dictyostelium cytoplasmic dynein2007

    • 著者名/発表者名
      Mogami, T., Kon, T., Ito, K., Sutoh, K.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 21639-21644

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional structure of cytoplasmic dynein bound to microtubules.2007

    • 著者名/発表者名
      Mizuno, N., Narita, A., Kon, T., Sutoh, K., Kikkawa, M.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 104

      ページ: 20832-20837

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The coordination of cyclic microtubule association/dissociation and tail swing of cytoplasmic dynein2007

    • 著者名/発表者名
      Imamula, K., Kon, T., Ohkura, R., Sutoh, K
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 104

      ページ: 16134-16139

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two modes of microtubule sliding driven by cytoplasmic dynein2006

    • 著者名/発表者名
      Shima, T., Kon, T., Imamula, K., Ohkura, R., Sutoh, K
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103

      ページ: 117736-17740

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Head-head coordination is required for the processive motion of cytoplasmic dynein, an AAA+ molecular motor2006

    • 著者名/発表者名
      Shima, T., Imamula, K., Kon, T., Ohkura, R., Sutoh, K
    • 雑誌名

      J.Struct.Biol. 156

      ページ: 182-189

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ATP hydrolysis cycle-dependent tail motions in cytoplasmic dynein2005

    • 著者名/発表者名
      Kon, T., Mogami, T., Ohkura, R., Nishiura, M., Sutoh, K.
    • 雑誌名

      Nature Struct. Mol. Biol. 12

      ページ: 513-519

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Distinct roles of multiple nucleotide-binding/hydrolysis sites of dynein in the microtubule-based motor activity2007

    • 著者名/発表者名
      Takahide Kon
    • 学会等名
      The 7th International conference on AAA proteins
    • 発表場所
      Royal Agricultural College, Cirencester, UK
    • 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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