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ホタルルシフェラーゼは発光反応をどのように制御しているか

研究課題

研究課題/領域番号 19370039
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

中津 亨  京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50293949)

研究分担者 平竹 潤  京都大学, 化学研究所, 教授 (80199075)
加藤 太一郎  兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (60423901)
木村 泰久  京都大学, 農学研究科, 助教 (10415143)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2008年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2007年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード構造生物学 / ルシフェラーゼ / 発光反応 / X線結晶構造解析 / 量子収率 / ルシフェリン / オキシルシフェリン / ルシフェリン再生酵素 / 反応中間体アナログ / 遷移状態アナログ / 結晶化 / 変異体
研究概要

ホタルの黄緑色の発光を触媒するルシフェラーゼの、赤色発光色変異体であり活性部位から遠い位置の変異であるG326Sおよび発光量が低下するY257A変異体の活性測定および立体構造決定を行った。その結果、変異により生じる変化の要因は発光体の取り囲み方が弱いためエネルギーを損失することによることが示唆された。さらにホタルの発光制御に関わる別の酵素であるルシフェリン再生酵素の立体構造を決定した。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Deleting two C-terminal alpha-helices is effective to crystallize the bacterial ABC transporter Escherichia coli MsbA complexed with AMP-PNP2010

    • 著者名/発表者名
      Terakado K, Kodan A, Nakano H, Kimura Y, Ueda K, Nakatsu T, Kato H.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr D Vol.66

      ページ: 319-323

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高機能化ホタル・ルシフェラーゼ創製に向けて2010

    • 著者名/発表者名
      中津亨
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌 52(1)

      ページ: 81-88

    • NAID

      10026107980

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Deleting two C-terminal alpha-helices is effective to crystallize the bacterial ABC transporter Escherichia coli MsbA complexed with AMP-PNP2010

    • 著者名/発表者名
      Terakado K, Kodan A, Nakano H, Kimura Y, Ueda K, Nakatsu T, Kato H.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr D 66

      ページ: 319-323

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray crystallographic study of an HIV-1 fusion inhibitor with the gp41 S138A substitution.2009

    • 著者名/発表者名
      Watabe T, Terakawa Y, Watanabe K, Ohno H, Nakano H, Nakatsu T, Kato H, Izumi K, Kodama E, Matsuoka M, Kitaura K, Oishi S, Fujii N.
    • 雑誌名

      J Mol Biol. Vol.392

      ページ: 657-665

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional role of the linker region in purified human P-glycoprotein.2009

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Kodan A, Kimura Y, Ueda K, Nakatsu T, Kato H.
    • 雑誌名

      FEBS J. Vol.276

      ページ: 3504-3516

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray crystallographic study of an HIV-1 fusion inhibitor with the gp41 S138A substitutio2009

    • 著者名/発表者名
      Watabe T, Terakawa Y, Watanabe K, Ohno H, Nakano H, Nakatsu T, Kato H, Izumi K, Kodama E, Matsuoka M, Kitaura K, Oishi S, Fujii N.
    • 雑誌名

      J Mol Biol. 392

      ページ: 657-665

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional role of the linker region in purified human P-glycoprotein2009

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Kodan A, Kimura Y, Ueda K, Nakatsu T, Kato H.
    • 雑誌名

      FEBS J. 276

      ページ: 3504-3516

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for gibberellin recognition by its receptor GID12008

    • 著者名/発表者名
      Shimada A, Ueguchi-Tanaka M, Nakatsu T, Nakajima M, Naoe Y, Ohmiya H, Kato H, Matsuoka M.
    • 雑誌名

      Nature Vol.456

      ページ: 520-523

    • NAID

      130006990929

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of efficient firefly bioluminescence via adiabatic transition state and seam of sloped conical intersection2008

    • 著者名/発表者名
      Chung LW, Hayashi S, Lundberg M, Nakatsu T, Kato H, Morokuma K.
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc. Vol.130

      ページ: 12880-12881

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A direct repeat of E-box-like elements is required for cell-autonomous circadian rhythm of clock genes2008

    • 著者名/発表者名
      Nakahata Y, Yoshida M, Takano A, Soma H, Yamamoto T, Yasuda A, Nakatsu T, Takumi T.
    • 雑誌名

      BMC Mol Biol. 1

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for gibberellin recognition by its receptor GID12008

    • 著者名/発表者名
      Shimada A, Ueguchi-Tanaka M, Nakatsu T, Nakajima M, Naoe Y, Ohmiya H, Kato H, Matsuoka M.
    • 雑誌名

      Nature 456

      ページ: 520-523

    • NAID

      130006990929

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of efficient firefly bioluminescence via adiabatic transition state and seam of sloped conical intersection2008

    • 著者名/発表者名
      Chung LW, Hayashi S, Lundberg M, Nakatsu T, Kato H, Morokuma K.
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc. 130

      ページ: 12880-12881

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A direct repeat of E-box-like elements is required for cell-autonomous circadian rhythm of clock genes2008

    • 著者名/発表者名
      Nakahata Y, Yoshida M, Takano A, Soma H, Yamamoto T, Yasuda A,
    • 雑誌名

      BMC Mol Biol. 0:00

      ページ: 1-1

    • 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 crystallographic studies of Pz peptidase A from Geobacillus2007

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki, A., Nakano, H., Tsujimoto, Y., Matsui, H.,
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. F63

      ページ: 142-144

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ホタル・ルシフェラーセによるπ空間制御機構2009

    • 著者名/発表者名
      寺角香菜子、中津亨
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      アスティ徳島
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] ホタル・ルシフェラーゼによるπ空間制御機構2009

    • 著者名/発表者名
      寺角香菜子, 中津亨
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      アスティ徳島
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒト由来ペルオキシソーム膜タンパク質輸送因子Pex3pとPex19pの構造基盤2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤康彦, 柴田洋之, 中津亨, 中野博明, 柏山恭範, 今中常雄, 加藤博章
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] メタノール資化性酵母 Pichia pastoris 由来Pex3-Pex19p相互作用の解析2009

    • 著者名/発表者名
      平井秀憲, 江川響子, 柴田洋之, 中津亨, 加藤博章
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ホタルルシフェラーゼは基質の不斉をどのように見分けているのか?2009

    • 著者名/発表者名
      加藤太一郎, 宮永佳奈, 番匠亜沙美, 中津亨, 武尾正弘, 根来誠司
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] ジベレリン受容体の立体構造に基づく分子進化と基質認識機構の解明2009

    • 著者名/発表者名
      島田麻子, 上口(田中)美弥子, 中津亨, 中嶋正敏, 直江洋一, 大宮博子, 加藤博章, 松岡信
    • 学会等名
      蛋白質科学会
    • 発表場所
      熊本全日空ホテルニュースカイ
    • 年月日
      2009-05-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ホタルにおける発光制御メカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      中津亨
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年度大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] ルシフェリン再生酵素のX線結晶構造解析2009

    • 著者名/発表者名
      奥田智彦、五味恵子、梶山直樹、加藤博章、中津亨
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2009-03-26
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] ゲンジボタル・ルシフェラーゼの発光反応および発光色制御機構の構造基盤2008

    • 著者名/発表者名
      中津亨
    • 学会等名
      酵素工学研究会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2008-04-25
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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