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三者複合体形成型ABC輸送体MacBによる基質輸送機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06079
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43020:構造生物化学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡田 有意  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (20507181)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード構造生物化学 / X線結晶構造解析 / ABC輸送体 / 膜蛋白質 / 薬剤耐性 / 構造生物学 / 輸送タンパク質 / X線結晶解析 / 膜輸送体
研究成果の概要

本研究では、ATPを利用して基質を能動輸送するATP-binding cassette(ABC)輸送体のうち、外膜チャネルと膜融合蛋白質と複合体を形成して基質の輸送を行う三者複合体形成型輸送体MacBについて、その基質輸送機構を解明することを目的とした。2017年に我々は分解能3.4オングストロームでMacBの結晶構造を明らかにしたが、本研究では新たに別のMacBホモログで分解能2.0オングストロームのより精密な構造解析に成功した。さらに複数の別条件の結晶からも構造を得た。それらの構造を比較することにより、MacBの構造変化が観察され、基質輸送機構の理解につながる新たな知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の対象であるMacBは、マクロライド系抗生物質やペプチド毒素、リポ多糖等の生物学的に重要な物質の排出に関与しており、その排出機構を解明することは、創薬のみならず生命現象の理解という観点からも非常に有用な情報が引き出せると期待される。本研究で明らかとなったMacBの構造変化は、従来のABC輸送体とは大きく異なるものであった。これらの結果から、詳細が解明されていないMacBを含むVII型ABC輸送体の基質輸送の分子機構について、新たなモデルを提唱した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 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 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Structure and function relationship of OqxB efflux pump from Klebsiella pneumoniae2021

    • 著者名/発表者名
      Bharatham Nagakumar、Bhowmik Purnendu、Aoki Maho、Okada Ui、Sharma Sreevalli、Yamashita Eiki、Shanbhag Anirudh P.、Rajagopal Sreenath、Thomas Teby、Sarma Maitrayee、Narjari Riya、Nagaraj Savitha、Ramachandran Vasanthi、Katagihallimath Nainesh、Datta Santanu、Murakami Satoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41467-021-25679-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 三者複合体形成型ABCトランスポーターMacBの構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      岡田 有意、村上 聡
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 56 号: 6 ページ: 499-503

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.56.6_499

    • NAID

      130007850168

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tripartite transporters as mechanotransmitters in periplasmic alternating-access mechanisms.2020

    • 著者名/発表者名
      Murakami, Okada, van Veen
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 594 号: 23 ページ: 3908-3919

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13929

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] BpeB, a major resistance-nodulation-cell division transporter from Burkholderia cenocepacia: construct design, crystallization and preliminary structural analysis2018

    • 著者名/発表者名
      T. Horikawa, L.-W. Hung, H.-B. Kim, D. Shaya, C.-Y. Kim, T. C. Terwilliger, E. Yamashita, M. Aoki, U. Okada and S. Murakami
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. F

      巻: 74 号: 11 ページ: 710-716

    • DOI

      10.1107/s2053230x18013547

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Crystal structure of tripartite-type ABC transporter MacB from Acinetobacter baumannii2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Ui
    • 学会等名
      PDB50 Anniversary Symposium in Asia
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal structure of tripartite-type ABC transporter MacB from Acinetobacter baumannii2019

    • 著者名/発表者名
      Ui Okada, Eiki Yamashita, Arthur Neuberger, Mayu Morimoto, Hendrik W. van Veen & Satoshi Murakami
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Multi-Drug Efflux Systems
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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