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生体膜を介した物質輸送の構造生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19036004
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学 (2008)
東京工業大学 (2007)

研究代表者

石谷 隆一郎  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (30401186)

研究分担者 濡木 理  東京大学, 医科学研究所, 教授 (10272460)
塚崎 智也  東京大学, 医科学研究所, 助教 (80436716)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
2008年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード膜蛋白質 / 金属イオンの膜透過 / ペプチドの膜透過 / X線結晶構造解析 / ペプチドの膜組込み / 恒常性 / Sec蛋白質膜透過装置 / トランスロコン
研究概要

金属イオン輸送体の構造解析に関しては、我々の結晶構造解析の結果(Nature, 2007)から示唆されたMg^<2+>依存的な構造変化を検証すべく, MgtE細胞質ドメインの分子動力学シミュレーションを行った. その結果, 計算機内で細胞質ドメインのMg^<2+>依存的な開閉構造変化を再現することに成功し, 細胞質ドメイン中のNドメインが構造変化に果たす役割が示唆された(PNAS, 2008). さらに結晶構造やシミュレーション結果から示唆されたMg^<2+>ホメオスタシス機構を検証するために, パッチクランプ法等を用いた変異体解析を行った(論文準備中). ペプチド膜透過装置に関しては、SecYEのセレノメチオニン置換体結晶を用いた多波長異常分散法により位相決定に成功し、最終的に3.2A分解能での構造決定を行った(Nature, 2008)。さらにTSecDFについては, ペリプラズム領域のみの高分解能構造を、結晶構造解析・NMR法を用いて決定した。今後全長の電子密度マップにこれらの構造を当てはめ、新規膜タンパク質TSecDFの分子モデルを構築中である。(論文準備中)

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Structural basis of tRNA modification with CO_2 fixation and methylation by wybutosine synthesizing enzyme TYW42009

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y, Noma A, Suzuki T, Ishitani R, Nureki O.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res (未定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of GCIP/HHM transcriptional regulator2009

    • 著者名/発表者名
      Seto A,(他7名) Ishitani R and Nureki O
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr Sect. F 65

      ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure of the pyrrolysyl-tRNA synthetase : tRNA^<pyl> complex reveals the molecular basis of orthogonality2009

    • 著者名/発表者名
      Nozawa K, (他3名) Ishitani R, & Soll D, Nureki O
    • 雑誌名

      Nature 457

      ページ: 1163-1167

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure of the pyrrolysyl-tRNA synthetase : tRNP^<pyl> complex reveals the molecular basis of orthogonality2009

    • 著者名/発表者名
      Nozawa K, (他3名) Ishitani R, & Soll D, Nureki O
    • 雑誌名

      Nature 457

      ページ: 1163-1167

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure, dynamics, and function of RNA modification enzymes2009

    • 著者名/発表者名
      Ishitani R, Yokoyama S, & Nureki O
    • 雑誌名

      Curr. Opin. Struct. Biol 18

      ページ: 330-339

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational transition of Sec machinery inferred from bac terial SecYE structures2008

    • 著者名/発表者名
      Tsukazaki T, (他2名), Ishitan i R, (他6名) & Nureki O
    • 雑誌名

      Nature 455

      ページ: 988-991

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mg^<2+>-sensing mechanism of Mg^<2+> transporter MgtE probed by molecular dynamics study2008

    • 著者名/発表者名
      Ishitani R, (他4名), & Nureki O
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 105

      ページ: 15393-15398

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Refinement of comparative models of protein structure by using multicanonical molecular dynamics simulations2008

    • 著者名/発表者名
      Ishitani R, Terada T, & ShimizuK
    • 雑誌名

      Mol. Simul. In press

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural insights into RNA-dependent etikaryal and archaeal selenocys teine formation2008

    • 著者名/発表者名
      Araiso Y, Palioura S, Ishitani R 他8名
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. 36(4)

      ページ: 1187-1199

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the C5rtosolic domain of a cation diffusion facilitator family protein2007

    • 著者名/発表者名
      Hattori M, Tanaka Y, Ishitani R, Nureki o
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. F63

      ページ: 771-773

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the radical SAM. enzyme catalyzing tricyclic modified base formation in tENA2007

    • 著者名/発表者名
      (5名) Ishitani R, Nureki o
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 372(5)

      ページ: 1204-1214

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the MgtE Mg^2+ transporter2007

    • 著者名/発表者名
      Hattori M, Tanaka Y, Fukai S, Ishitani R, Nureki o
    • 雑誌名

      Nature 448(7157)

      ページ: 1072-1075

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary χ-ray diffraction analysis of the full-length Mg^2+ transporter MμE2007

    • 著者名/発表者名
      Hattori M, Tanaka Y, Fukai S, Ishitani R, Nureki o
    • 雑誌名

      Acta CrystEillogr; F63

      ページ: 682-684

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structuie of the Sec4p.Sec2p complex in the nucleotide exchangine intermediate state2007

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Fukai S, Ishitani R, Nureki o
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A 104(20)

      ページ: 8305-8310

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マグネシウム輸送体MgtEの分子動力学シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      石谷隆一郎, 杉田有治, 濡木理
    • 学会等名
      生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] マグネシウム輸送体MgtEの分子動力学シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      石谷隆一郎, 杉田有給, 濡木理
    • 学会等名
      生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフイコ横浜
    • 年月日
      2007-12-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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