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メタロシャペロンによる金属含有酵素の活性中心形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0154
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 水圏生命科学
研究機関摂南大学 (2020)
京都大学 (2017-2019)

研究代表者

増田 太郎  摂南大学, 農学部, 准教授 (40395653)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード金属含有酵素 / メタロシャペロン / フェリチン / フェノールオキシダーゼ / ヘモシアニン / PCBP1 / メタロプロテイン / 金属含有タンパク質 / タンパク質間相互作用 / 酵素
研究成果の概要

本研究では、金属含有タンパク質・酵素として、フェリチン、ヘモシアニン、フェノールオキシダーゼについて、その生合成と活性中心形成過程、成熟後の構造と機能に着目し、研究を行った。ヒト由来フェリチンへの鉄取り込み機構について、特に国際共同研究として実施した。ヒトフェリチンと、ヒトフェリチンに対するメタロシャペロンであるPCBP1との相互作用解析を行い、PCBP1の認識対象となるフェリチンサブユニットとその部位について明らかにした。また、甲殻類由来フェリチンとヘモシアニンについて、高分解能X線結晶構造解析に成功し、これまで不明であった金属中心などの詳細な構造を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、鉄貯蔵タンパク質フェリチンと、その鉄貯蔵に寄与するメタロシャペロンPCBP1との相互作用について、その一端を明らかとした。金属含有酵素の活性中心の形成には、特定の因子を必要とする場合が多いと考えられる。本研究の基課題の対象である、銅含有タンパク質のフェノールオキシダーゼとヘモシアニンの活性中心も、自発的なフォールディングは困難であり、他の因子を必要とすることが本研究の成果により示唆された。
これらのタイプ3銅タンパク質は、ヒトなど多くの生物に存在するチロシナーゼとも共通点が多く、その活性中心形成機構の解明はチロシナーゼ活性の制御に応用可能な基礎的な知見を与えうると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] 国立衛生研究所(米国)2018

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] The high-resolution crystal structure of lobster hemocyanin shows its enzymatic capability as a phenoloxidase.2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Masuda, Seiki Baba, Koichi Matsuo, Shinji Ito, and Bunzo Mikami
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 688 ページ: 108370-108370

    • DOI

      10.1016/j.abb.2020.108370

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The high resolution crystal structure of lobster hemocyanin shows its enzymatic capability as a phenoloxidase.2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Masuda, Seiki Baba, Koichi Matsuo, Shinji Ito and Bunzo Mikami
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The first crystal structure of crustacean ferritin that is a hybrid type of H and L ferritin.2018

    • 著者名/発表者名
      Taro Masuda, Jiachen Zang, Guanghua Zhao, Bunzo Mikami
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 27 号: 11 ページ: 1955-1960

    • DOI

      10.1002/pro.3495

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The Interaction Analysis of Iron Chaperone PCBP1 and Human Ferritin H and L Chain2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Masuda, Sarju Patel, Olga Protchenko, Caroline Philpott
    • 学会等名
      2020 World Conference on Protein Science(日本蛋白質科学会第20回年会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 甲殻類黒変現象に寄与するタイプ3銅タンパク質群2019

    • 著者名/発表者名
      増田太郎、河内達暉、豊原治彦
    • 学会等名
      日本水産学会2020年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-01-25   更新日: 2022-01-27  

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