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人工神経内分泌小胞によるシステム細胞工学

研究課題

研究課題/領域番号 20034034
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関神戸大学

研究代表者

鍔木 基成  神戸大学, 理学研究科, 教授 (00145046)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2009年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2008年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードシトクロムb561 / シトクロムb5 / 膜タンパク質 / アスコルビン酸 / ビタミンC / 電子伝達反応 / リポソーム / 人工小胞 / リボソーム
研究概要

動物神経内分泌小胞にはシトクロムb561を中心とする膜貫通電子伝達系が存在し,細胞質アスコルビン酸(AsA)から小胞内酸素添加酵素への電子伝達を媒介している。この反応は小胞内での神経伝達物質合成に必須である。本研究では人工小胞に膜酵素・タンパク質を埋め込んだプロテオリポソームを作製し,小胞外からペプチド基質をTAドメインを利用した輸送系,電子当量はb561により供給し,小胞内で神経伝達物質の合成を行わせることにより特異的電子伝達・酵素反応系の構造と機能を解明することが目的である。H21年度は(1) TAドメインを用いたリポソーム内腔への物質輸送系の構築を目指し、ヒトcytochrome b5のTAドメインを利用した輸送系を構築するために、TAドメインに種々の変異・延長を導入したb5変異体の大腸菌での発現と精製に成功した。(2) b561によるAsA依存性膜貫通電子伝達反応機構を解明するため,植物トウモロコシ由来b561を酵母Pichia pastorisにおいて大量発現させ,野生型とAsA結合部位,MDA結合部位周辺,膜貫通部位での特異的変異体を精製してpulse radiolysis, stopped-flow及び電気化学的測定を行った。その結果,植物b561でも動物b561と同様な機構に基づくAsA由来の電子伝達反応が機能していることが明らかとなった。(3) ヒトの持つcytochrome b561のホモログのひとつで、癌抑制遺伝子候補産物101F6タンパク質の大量発現と精製に成功し、AsAに由来する電子伝達反応及び電気化学的解析を行った。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structural and mechanistic roles of three consecutive Pro residues of porcine NADH-cytochrome b_5 reductase for the binding of β-NADH2009

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • 雑誌名

      J.Biosci. Bioeng. 108

      ページ: 289-292

    • NAID

      110007465821

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional expression and characterization of human 101F6 protein, a homologue of cytochrome b_561 and a candidate tumor suppressor gene product2009

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • 雑誌名

      BioFactors 34

      ページ: 219-230

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of conserved Lys^<83> residue of Zea mays cytochrome b_561 for ascorbate-specific transmembrane electron transfer as revealed by site-directed mutagenesis studies2009

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • 雑誌名

      Biochemistry 48

      ページ: 10665-10678

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and mechanistic roles of three consecutive Pro residues of porcine NADH-cytochrome, b5 reductase for the binding of β-NADH2009

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of heme-coordinating histidyl residues of an engineered six-coordinated myoglobin mutant based on the reactivity with diethoxylpyrocarbonate, mass spectrometry and EPR spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng. 105

      ページ: 604-613

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of the electron transfer in plant cytochrome b561 by the modification with diethylpyrocarbonate: In search of common mechanisms in the transmembrane electron transfer from ascorbate2008

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • 雑誌名

      2008 International Symposium on Micro-NanoMechatronics andHuman Science

      ページ: 157-162

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アスコルビン酸特異的膜貫通電子伝達に関与するZea mays cytochrome b561の細胞質側保存性残基の役割2009

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成
    • 学会等名
      第19回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • 発表場所
      吹田、大阪大学
    • 年月日
      2009-06-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Roles of conserved amino acid residues on the extravesicular side of Zea mays cytochrome b561 for the ascorbate-specific transmembrane electron transfer2008

    • 著者名/発表者名
      鍔木基成(Motonari Tsubaki)
    • 学会等名
      9th International Conference on Membrane Redox Systems and their roles in Biological Stress and Disease
    • 発表場所
      Wellington, New Zealand
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/sci-tsubaki/index.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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