• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

酸化ストレスをセンサーとする鉄イオウクラスターを持つ転写因子の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19570128
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

小林 一雄  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (30116032)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード遺伝子 / ストレス / 放射線 / X線 / 粒子線 / 生物物理 / シグナル伝達 / 転写因子 / 酸化ストレス / DNA / 鉄イオウクラスター / 酸化還元 / X線結晶解析
研究概要

本研究ではバクテリアにおけるSoxRの多様な生理機能を分子レベルで解明することを目的として、構造生物学的手法による研究として、X線構造解析により大腸菌SoxRの酸化ストレスを感知する機構や酸化還元によりおこる構造変化と、機能発現を原子レベルで解明した。SoxR-DNAの複合体では2.8A、SoxRでは3.2 Aの分解能の結果が得られた。全体の構造はバクテリアの水銀解毒に働く転写因子であるMerR familyとよく似た構造を示し、センサー部位である鉄イオウクラスタードメイン、DNA結合ドメイン、ダイマー生成ドメインから成ることが分かった。DNAが結合すると、DNA結合ドメイン約9o, 鉄イオウクラスターが約6o外側に傾き、全体として大きく構造変化した。酸化ストレスセンサー部位である鉄イオウクラスターは完全に溶媒に露出し非対称の環境にあり、もう一方のサブユニットと相互作用し安定化している。この非対称の環境の酸化還元によりタンパク質の構造変化とプロモーターとの相互作用が変化すると考えられる
SoxRに結合したDNAはワトソンークリック相互作用を保持したまま折れ曲がり、20塩基の長さが1塩基分だけ短くなり、その結果転写が活性化される。以上のX線構造解析により大腸菌SoxRの酸化ストレスを感知する機構および酸化還元によりおこる構造変化を解明した

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Intramolecular electron transfer processes in CuB-deficient cytochome bo studied by pulse radiolysis2009

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, S. Tagawa, and T. Mogi
    • 雑誌名

      J. Biochem 145

      ページ: 685-691

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Function of a bound ubiquinone in Escherichia coli quinoprotein glucose dehydrogenase2009

    • 著者名/発表者名
      G. Mustafa, Y. Ichikawa, K. Kobayashi, C. T. Migita, S. Tagawa, and M. Yamada
    • 雑誌名

      BioFactors 32

      ページ: 23-29

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Pulse Radiolysis of Hexameric Nitrite Reductase Containing the two Type 1 Cu Sites in a Monomer2008

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, T. Maetani, M. Nojiri, K. Yamaguchi, K. Kobayashi, and S. Tagawa
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc Jpn 81

      ページ: 1525-1527

    • NAID

      10024446895

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of spectral intermediate G-C and A-T anion complex in duplex DNA studied by pulse radiolysis2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yamagami, K. Kobayashi, and S. Tagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 130

      ページ: 14772-14777

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Menaquinone as well as ubiquinone as a bound quinine crucial for catalytic activity and intramolecular electron transfer in in Escherichia coli membrane-bound glucose dehydrogenase2008

    • 著者名/発表者名
      G. Mustafa, C. T. Migita,Y. Ishikawa, K. Kobayashi, S. Tagawa, and M. Yamada,
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem 283

      ページ: 28169-28175

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon- and nitrogen-centered radicals produced from L-lysine by radiationinduced oxidation : Chem2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, S. Morimoto, S. Fujita, K. Kobayashi, S. Tagawa, and S. Nishimoto
    • 雑誌名

      Phys. Lett 462

      ページ: 116-120

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Base Sequence and Deprotonation of Guanine Cation Radical in DNA2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, R. Yamagami, and S. Tagawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem 112

      ページ: 10752-10757

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amino Acid Residues Interacting with Both the Bound Quinone and Coenzyme, Pyrroloquinoline Quinone, in Escherichia coli Membrane-bound Glucose Dehydrogenase2008

    • 著者名/発表者名
      G. Mustafa, Y. Ishikawa, K. Kobayashi, C. T. Migita, MD Elias, S. Nakamura, S. Tagawa, and M. Yamada
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem 283

      ページ: 22215-22221

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the [2Fe-2S] oxidative-stress sensor SoxR bound to DNA, Proc. Natl2008

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, A. Kita, K. Kobayashi, and K. Miki
    • 雑誌名

      Acad. Sci. U.S.A 105

      ページ: 4121-4126

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the [2Fe-2S] oxidative-stress sensor SoxR bound to DNA2008

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, A. Kita, K. Kobayashi, K. Miki
    • 雑誌名

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

      ページ: 4121-4126

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amino Acid Residues Interacting with Both the Bound Quinone and Coenzyme, Pyrroloquinoline Quinone, in Escherichia coli Membrane-bound Glucose Dehydrogenase2008

    • 著者名/発表者名
      G. Mustafa, Y. Ishikawa, K. Kobavashi. C.. Migita, MD Elias, S. akamura, S. Tagawa, M. Yamada
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283

      ページ: 22215-22221

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Base Sequence and Deprotonation of Guanine Cation Radical in DNA2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, R. Yamagami, S. Tagawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 112

      ページ: 10752-10757

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Menaquinone as well as ubiquinone as a bound quinine crucial for catalytic activity and intramolecular electron transfer in in Escherichia coli membrane-bound glucose dehydrogenase2008

    • 著者名/発表者名
      G. Mustafa, C. T. Migita, Y. Ishikawa, K. Kobayashi, S. Tagawa, M. Yamada
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283

      ページ: 28169-28175

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Base Sequence and Deprotonation of Guanine Cation Radical in DNA2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yamagami, K, Kobayashi, S. Tagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 130

      ページ: 14772-14777

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulse Radiolysis of Hexameric Nitrite Reductase Containing the two Type 1 Cu Sites in a Monomer2008

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, T. Maetani, M. Nojiri, K. Yamaguchi, K. Kobayashi, S. Tagawa
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 81

      ページ: 1525-1527

    • NAID

      10024446895

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro preparation of iron-substituted human manganese superoxide dismutase : Possible toxic properties for mitochondria2007

    • 著者名/発表者名
      F. Yamakura, K. Kobayashi, S. Furukawa, and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine 43

      ページ: 423-430

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron transfer Processes in Subunit I Mutants of Cytochrome bo Quinol Oxidase from Escherichia coli

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, S. Tagawa, and T. Mogi
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem (in press)

    • NAID

      10027543657

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the [2Fe-2S] oxidative-stress sensor SoxR bound to DNA

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, A. Kita, K. Kobayashi, K. Miki
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. In print

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamics of Excess Excess Electron in Duplex DNA Studied by Pulse Radiolysis2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yamagami, K. Kobayashi, and S. Tagawa
    • 発表場所
      Waterville, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Base Sequence and Deprtonation of Guanine Cation Radical in DNA2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, R. Yamagami, and S. Tagawa
    • 学会等名
      Gordon Conference
    • 発表場所
      Waterville, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of Guanine Radical Cations in Duplex DNA Studied by Pulse Radiolysis2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, R. Yamagami, and S. Tagawa
    • 学会等名
      10th International Workshop Radiation Damage to DNA
    • 発表場所
      Urabandai Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of Excess Electron in Duplex DNA Studied by Pulse Radiolysis2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yamagami, K. Kobayashi, and S. Tagawa
    • 学会等名
      10th International Workshop Radiation Damage to DNA
    • 発表場所
      Urabandai Japan 2004066R 8
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of Guanine Radical Cations in Duplex DNA Studied by Pulse Radiolysis2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi Y. Yamagami, S. Tagawa
    • 学会等名
      10^<th> International Workshop on Radiation Damage to DNA
    • 発表場所
      裏磐梯
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] パルスラジオリシス法を用いたDNA酸化損傷の初期過程2007

    • 著者名/発表者名
      小林一雄、山上隆平、田川精一
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第50回大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2007-11-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] DNA鎖中生成するラジカルカチオンの脱プロトン過程のダイナミックス2007

    • 著者名/発表者名
      小林一雄、山上隆平、田川精一
    • 学会等名
      第50回放射線化学討論会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2007-10-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi