相互作用に基づく光合成明反応膜蛋白質と電子輸送蛋白質の高効率電子輸送機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20790029
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 上田 卓見 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (20451859)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 構造生物学 / 生化学 / 膜タンパク質 / 核磁気共鳴法 / 光合成名反応 / タンパク質-タンパク質相互作用 / 電子移動反応 / 転移交差飽和法 / 光合成明反応 / Membrane protein / NMR / photosynthesis / protein-protein interaction / electron transfer / transferred cross saturation

研究概要

プラストシアニン(Pc)は、膜蛋白質複合体である光化学系I(PSI)に素早く電子を輸送することにより、光合成明反応を効率良く進めている。本研究では、酸化型アナログであるカドミウム置換体(Cd-Pc)の調製法を確立して、当研究室で確立した転移交差飽和法(TCS)を用いて、Cd-PcのPSI結合部位を同定した。その結果、Pc上の銅原子の酸化に伴って、Loop1のコンフォメーションが変化することにより、Loop1を介したPSIとの相互作用が減弱し、電子移動後のPSIからの素早い解離が実現され、効率的電子輸送反応が起こることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] theoretical analyes of the transferred cross-saturation method (2010)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Matsumoto, Takumi Ueda, Ichio Shimada
  • 雑誌名: J. Magn. Reson. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR analyses of the interaction between CCR5 and its ligand using functional reconstitution of CCR5 in lipid bilayers (2010)
  • 著者名/発表者名: Chie Yoshiura, Yutaka Kofuku, Takumi Ueda, Yoko Mase, Mariko Yokogawa, Masanori Osawa, Yuya Terashima, Kouji Matsushima, Ichio Shimada
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. Vol.132 ページ: 6768-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of the interaction between chemokine stromal cell-derived factor-1/CXCL12 and its G-protein-coupled receptor CXCR4 (2009)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Kofuku, Chie Yoshiura, Takumi Ueda, Hiroaki Terasawa, Takahiro Hirai, Sae Tominaga, Masako Hirose, Yoshitake Maeda, Hideo Takahashi, Yuya Terashima, Kouji Matsushima, Ichio Shimada
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. Vol.284 ページ: 35240-35250
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-throughput screening of optimal solution conditions for structural biological studies by fluorescence correlation spectroscopy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Sugiki, Yutaka Kofuku, Takumi Ueda, Ichio Shimada, Hideo Takahashi
  • 雑誌名: Protein Science Vol.18 ページ: 1115-1120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of the interaction between chemokine stromal cell-derived factor-1/CXCL12 and its G-protein-coupled receptor CXCR4 (2009)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Kofuku, Chie Yoshiura, Takumi Ueda, Hiroaki Terasawa, Takahiro Hirai, Sae Tominaga, Masako Hirose, Yoshitake Maeda, Hideo Takahashi, Yuya Terashima, Kouji Matsushima, Ichio Shimada
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 284 ページ: 35240-35250
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-throughput screening of optimal solution conditions for structural biological studies by fluorescence correlation spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Sugiki, Yutaka Kofuku, Takumi Ueda, Ichio Shimada, Hideo Takahashi
  • 雑誌名: Protein Science 18 ページ: 1115-1120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-saturation and transferred cross-saturation experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: Ichio Shimada, Takumi Ueda, Masahiko Matsumoto, Masayo shi Sakakura, Masanori. Osaw a, Koh Takeuchi, Noritaka N ishida, Hideo Takahashi
  • 雑誌名: Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 54 ページ: 123-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-saturation and transferred cross-saturation experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Ichio Shimada, Takumi Ueda, Masahiko Matsumoto, Masayoshi Sakakura, Masanori Osawa, Koh Takeuchi, Noritaka Nishida, Hideo Takahashi
  • 雑誌名: Prog. Nuc. Mag. Res. Spectroscopy Vol.54 ページ: 123-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMRによるソフトな分子間相互作用解析法の開発ど光合成明反応電子移動蛋白質問相互作用への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松本昌彦, 上田卓見, 嶋田一夫
  • 雑誌名: 生化学 80 ページ: 959-971
• [学会発表] TCS法を用いたCOPI小胞形成機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 富永紗衣
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 細菌の走化性における膜外から膜内へのシグナル伝達機構の構造生物学的解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 湊雄一
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] プラストシアニンと光合成明反応膜蛋白質の高効率電子輸送機構の構造生物学的解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古我征道
  • 学会等名: 第48回NMR討論会
  • 発表場所: 九州大学馬出病院キャンパス医学部百年講堂(福岡)
• [学会発表] CCR5-リガンド間相互作用に関する構造生物学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉浦知絵
  • 学会等名: 第48回NMR討論会
  • 発表場所: 九州大学馬出病院キャンパス医学部百年講堂(福岡)
• [学会発表] NMR法を用いたケモカインS DF-1/CXCL12とケモカイン受容体CXCR4との相互作用様式の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 幸福裕
  • 学会等名: 第82会日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
• [学会発表] 膜貫通受容体Chemorecepto rから細胞内キナーゼCheAへのシグナル伝達機構の構造生物学的解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 町山麻子
  • 学会等名: 第82会日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
• [学会発表] 膜貫通受容体 Chemoreceptor から細胞内キナーゼCheAへのシグナル伝達機構の構造生物学的解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 町山麻子、湊雄一、上田卓見、嶋田一夫
  • 学会等名: 第82会日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
• [学会発表] 細菌の走化性における膜外から膜内へのシグナル伝達機構の構造生物学的解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 港雄一、町山麻子、上田卓見, 嶋田一夫
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
• [学会発表] NMR法を用いたケモカインSDF-1/CXCL12とケモカイン受容体CXCR4との相互作用様式の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 幸福裕、吉浦知絵、上田卓見、寺沢宏明、平井隆寛、富永紗衣、廣瀬雅子、前田宜丈、高橋栄夫、寺島裕也、松島綱治、嶋田一夫
  • 学会等名: 第82会日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
• [学会発表] CCR5―リガンド間相互作用に関する構造生物学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉浦知絵、幸福裕、上田卓見、寺島裕也、松島綱治、嶋田一夫
  • 学会等名: 第48回NMR討論会
  • 発表場所: 九州大学馬出病院キャンパス医学部百年講堂(福岡)
• [学会発表] TCS法を用いたCOPI小胞形成機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 富永紗衣、幸福裕、上田卓見、嶋田一夫
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
• [学会発表] Structural elucidation of the recognition mechanism of photosystem I and ferredoxin by transferred cross-saturation method (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoko Nomoto
  • 学会等名: XXIIIrd ICMRBS
  • 発表場所: San Diego
• [学会発表] Structural elucidation of the recognition mechanism of photo system I and ferredoxin by transferred cross-saturation method (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoko Nomoto, Takumi Ueda, Ichio Shimada
  • 学会等名: XXIII^<rd> ICMRBS
  • 発表場所: San Diego, California, USA