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細胞膜を介した金属の恒常性維持に関与する蛋白質の構造生物学

研究課題

研究課題/領域番号 19036024
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関首都大学東京

研究代表者

伊藤 隆  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (80261147)

研究分担者 三島 正規  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70346310)
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
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2008年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2007年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードABC輸送体 / ミトコンドリア / ペリプラズム結合蛋白質 / ペリプラズム / ヘム / ニッケル / NMR / 膜蛋白質
研究概要

ヒト・ミトコンドリア内膜のABC輸送体ABCB6は, 膜貫通ドメインとABCドメインからなり, 鉄の恒常性を保つことで, 鉄の蓄積による酸化的損傷を抑えつつ, 酸化的リン酸化などのミトコンドリア機能の維持に寄与すると考えられている. 一方で大腸菌NikA(56kDa)は, ペリプラズム結合蛋白質(PBP)の一員であり, Ni輸送や走化性に寄与している.
ABCB6のC末端ABCドメイン(ABCB6-C)については, ホモロジーモデリングで得た構造の検証と精密化を行った.
大腸菌NikAについては, 走化性受容体Tar細胞質領域との相互作用の解析を試みた, TarはNiに対する負の走化性に関与している. この試料についてNMR測定条件の最適化を行い, Tar側の主鎖NMRシグナルの帰属を試みた. また, 2^H/<15>^N標識NikAとTarのタイトレーション実験や交差飽和実験などを行うことによって, NikAと走化性受容体の相互作用のメカニズムの解析を進めた.
また, 本研究で取り上げた試料のうち, ABCB6-Cは溶解度が低く, NMR測定温度での安定性が低いという問題があり, NikA/OppAは高分子量試料であるが故に高感度・高分解能の測定が要求された. これらの問題を克服し, 高感度でかつ迅速に3重共鳴NMR測定を行うために, 間接観測軸に非線形サンプリングを採用し, 最大エントロピー法を用いたデータ処理を行う方法の開発研究も並行して行った, この方法論的研究は, 上記ABCB6-C, NikA/OppA試料のみならず, 生細胞内の蛋白質動態を解析するためのin-cell NMR研究にも適用され, 様々な成果を得ることに成功している.

報告書

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

    (10件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Protein structure determination in living cells by in-cell NMR spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sakakibara, (他13名)
    • 雑誌名

      Nature 458

      ページ: 102-105

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells2009

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Inomata, (他10名)
    • 雑誌名

      Nature 458

      ページ: 106-109

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding the roles of amino acid residues in tertiary structure formation of chignolin by using molecular dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Tohru Terada, (他4名)
    • 雑誌名

      Proteins 73

      ページ: 621-631

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding the roles of amino acid residues in tertiary structure formation of chignolin by using molecular dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Tohru Terada(他4名)
    • 雑誌名

      PROTEINS: Structure, Function, and Bioinformatics 印刷中

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In-cellNMRによる細胞内蛋白質の立体構造解析2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆
    • 学会等名
      第47回NMR討論会
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Investigating protein three-dimensional structures inside living cells by in-cell NMR spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆
    • 学会等名
      XXIIIth ICMRBS
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2008-08-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Application of nonlinear sampling and maximum entropy reconstruction to"difficult"protein samples2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤 隆
    • 学会等名
      7th CCPN Conference 2007
    • 発表場所
      英国・アンブルサイド
    • 年月日
      2008-07-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of nonlinear sampling and maximum entropy reconstruction to problematic protein samples2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤 隆
    • 学会等名
      Symposium on New NMR in Structural Biology 2007
    • 発表場所
      ドイツ・フランクフルト
    • 年月日
      2007-11-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 非線形サンプリング法を用いた迅速な異種核多次元NMR測定法の開発と応用2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤 隆
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 蛋白質の動的な構造多型性をNMRにより見る:ATPaseの動的構造を中心に2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤 隆
    • 学会等名
      第7回蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-05-26
    • 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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