ダイニンの構造解析に基づいた、AAA型分子モーター作動機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20687011
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 昆 隆英 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (30332620)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円); 2010年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2009年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円); 2008年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: 分子モーター / ナノマシン / 酵素反応 / 生物物理学 / 構造生物学 / 生物物理 / ナノバイオ / ダイニン

研究概要

ダイニンは、多種多様な細胞運動のエンジンとしてはたらく巨大モータータンパク質複合体である。しかし、このエンジン自身がどのような仕組みで動いているのかという根本的な問いについては、半世紀近い研究にもかかわらず、多くの未解決問題が残されているのが現状である。研究代表者は、本研究課題においてダイニン分子の結晶化を達成し、X線結晶構造解析法により5Å分解能での構造情報を得ることに成功し、この巨大な分子モーターの運動機構について、その仕組みの一端を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] C-sequence of the Dictyostelium cytoplasmic dynein participates in processivity modulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Numata, N., Shima, T., Ohkura, R., Kon, T., Sutoh, K.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 585 ページ: 185-1190
  • 査読あり
• [雑誌論文] C-sequence of the Dictyostelium cytoplasmic dynein participates in processivity modulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Numata, N., Shima, T., Ohkura, R., Kon, T., Sutoh, K.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: (掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞質ダイニンの構造と機能のモジュール性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島知弘, 須藤和夫, 昆隆英
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 51-3(掲載確定)
  • NAID: 10029139922
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein engineering approaches to study the dynein mechanism using a Dictyostelium expression system. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kon, T., Shima, T., Sutoh, K.
  • 雑誌名: Methods Cell Biol. 92 ページ: 65-82
• [雑誌論文] Helix sliding in the stalk coiled coil of dynein couples ATPase and microtubule binding. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kon, T., Imamula, K., Roberts, A.J., Ohkura, R., Knight, P.J., Gibbons, I.R., Burgess, S.A., Sutoh, K.
  • 雑誌名: Nature Struct.Mol.Biol. 16(3) ページ: 325-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] AAA+ring and linker swing mechanism in the dynein motor. (2009)
  • 著者名/発表者名: Roberts, A.J., Numata, N., Walker, M.L., Malkova, B., Kon, T., Ohkura, R., Arisaka, F., Knight, P.J., Sutoh, K., Burgess, S.A.
  • 雑誌名: Cell. 136(3) ページ: 485-495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein engineering approaches to study the dynein mechanism using a Dictyostelium expression system (2009)
  • 著者名/発表者名: Kon, T., Shima, T., Sutoh, K.
  • 雑誌名: Methods Cell Biol. 92 ページ: 65-82
• [雑誌論文] Helix sliding in the stalk coiled coil of dynein couples ATPase and microtubule binding (2009)
  • 著者名/発表者名: Kon, T., Imamula, K., Roberts, A.J., Ohkura, R., Knight, P.J., Gibbons, I.R.. Burgess. S.A.. Sutoh. K.
  • 雑誌名: Nature Struct. Mel Biol. 16 ページ: 325-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] AAA+ ring and linker swing mechanism in the dynein motor (2009)
  • 著者名/発表者名: Roberts, A.J., Numata, N., Walker, M.L., Malkova, B., Kon, T., Ohkura, R., Arisaka, F., Knight, P.J., Sutoh, K., Burgess, S.A.
  • 雑誌名: Cell 136 ページ: 485-495
  • 査読あり
• [学会発表] Crystal Structure of the Dynein Motor Domain at 5 A Resolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kon
  • 学会等名: New and Notable Symposium at the Biophysical Society 55th Annual Meeting(招待講演)
  • 発表場所: in Baltimore, Maryland.
  • 年月日: 2011-03-06
• [学会発表] Crystal Structure of the Dynein Motor Domain at 5 A Resolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kon
  • 学会等名: Biophysical Society 55th Annual Meeting.
  • 発表場所: Baltimore convention center (USA)(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-06
• [学会発表] ATPase kinetics and processivity of cytoplasmic dynein (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kon
  • 学会等名: International Symposium on Single Molecule Nano Detection and Its Application to Life Science(招待講演)
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center.
  • 年月日: 2010-04-17
• [学会発表] ATPase kinetics and processivity of cytoplasmic dynein (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kon
  • 学会等名: International Symposium on Single Molecule Nano Detection and Its Application to Life Science
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center(招待講演)
  • 年月日: 2010-04-16
• [学会発表] 細胞性粘菌を用いたダイニンの運動メカニズム研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 昆隆英
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会(招待講演)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 細胞性粘菌を用いたダイニンの運動メカニズム研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 昆隆英
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] Dissection of intramolecular communications between the catalytic head and microtubule-binding domains in the dynein heavy chain (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kon
  • 学会等名: ional Workshop Dynein 2009.(招待講演)
  • 発表場所: 神戸ファッション美術館オルビスホール
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] DISSECTION OF INTRAMOLECULAR COMMUNICATIONS BETWEEN THE CATALYTIC HEAD AND MICROTUBULE-BINDING DOMAINS IN THE DYNEIN HEAVY CHAIN (2009)
  • 著者名/発表者名: 昆隆英
  • 学会等名: International Workshop Dynein 2009
  • 発表場所: 神戸ファッション美術館オルビスホール
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] Molecular dissection of cytoplasmic dynein (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kon
  • 学会等名: 第46回日本生物物理学年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(口頭発表)
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Molecular dissection of cytoplasmic dynein (2008)
  • 著者名/発表者名: 昆隆英
  • 学会等名: 第46回日本生物物理学年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Structure and mechanochemical cycle of cytoplasmic dynein (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kon
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Bio-nanosystems. Koshiba Hall the University of Tokyo(招待講演)
  • 発表場所: Hongo, Tokyo, Japan.
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] Structure and mechanochemical cycle of cytoplasmic dynein (2008)
  • 著者名/発表者名: 昆隆英
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Bio-nanosystems
  • 発表場所: 東京大学小柴ホール
  • 年月日: 2008-11-01
• [図書] Handbook of Dynein (2011)
  • 著者名/発表者名: Shima, T., Sutoh, K., Kon, T.(Amos, L, Hirose, K., Eds)
  • 出版者: Pan Stanford Publishing Pte Ltd.(印刷中)
• [図書] In Handbook of Dynein (Amos, L and Hirose, K., Eds), Pan Stanford Publishing Pte Ltd.
  • 著者名/発表者名: Shima, T., Sutoh, K., Kon, T.
  • 出版者: Functional analysis of the dynein motor domain.(In press.)