• 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

ペルオキシレドキシンの新規な超分子複合体

研究課題

研究課題/領域番号 20K05740
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分37020:生物分子化学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

中村 努  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (10357668)

研究分担者 氷見山 幹基  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90828310)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードPeroxiredoxin / 四次構造 / 分子会合 / 超分子複合体 / ペルオキシレドキシン
研究開始時の研究の概要

研究代表者はこれまでに超好熱性古細菌由来Prxのリング状構造の変化を明らかにしてきた。さらに二量体構造をとる植物のPrx (AtPrx6)が、脱塩処理によって粒子径が増大することを発見した。X線結晶構造解析と電顕観察により、会合したAtPrx6はマカロニ状の超分子複合体構造をとることが示唆された。そこで本研究では、AtPrx6超分子複合体の形成過程を明らかにし、電顕観察と結晶構造解析により超分子複合体の構造を明らかにし、超分子複合体の機能を明らかにする。もって、タンパク質の四次構造と機能のスイッチング、超分子複合体形成過程を追究する。

研究成果の概要

ペルオキシレドキシンは広く生物界に存在するチオールペルオキシダーゼであり、抗酸化機能、酸化ストレスシグナル調節、シャペロン機能など、構造や酸化還元状態に依存した複数の機能を有する。立体構造(三次構造)は相同性があるが、分子会合(四次構造)レベルでは多様性がある。本研究ではペルオキシレドキシンの多様な四次構造の形成原理の解明、ならびに四次構造制御技術の開拓を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

相同性の高い三次構造から異なる四次構造を形成可能な事実は、アミノ酸残基の配置に基づく繊細な分子構造の制御により多様かつ機能的な集合体が得られることを示している。従って、集合の形成メカニズム解明と、その制御法を合わせることで、未知の集合様式の形成や集合・解離に対する応答性の付与に繋がり、制御可能な機能性バイオマテリアルの創製が可能となる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Unnaturally Distorted Hexagonal Protein Ring Alternatingly Reorganized from Two Distinct Chemically Modified Proteins2023

    • 著者名/発表者名
      Himiyama Tomoki、Hamaguchi Tasuku、Yonekura Koji、Nakamura Tsutomu
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 34 ページ: 764-771

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.3c00057

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reducing substrate inhibition of malate dehydrogenase from Geobacillus stearothermophilus by C-terminal truncation2022

    • 著者名/発表者名
      Shimozawa Yuya、Matsuhisa Hinano、Nakamura Tsutomu、Himiyama Tomoki、Nishiya Yoshiaki
    • 雑誌名

      Protein Engineering, Design and Selection

      巻: 35

    • DOI

      10.1093/protein/gzac008

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional analysis of the N‐terminal region of acetylxylan esterase from Caldanaerobacter subterraneus subsp. tengcongensis2022

    • 著者名/発表者名
      Sasamoto Kohei、Himiyama Tomoki、Moriyoshi Kunihiko、Ohmoto Takashi、Uegaki Koichi、Nakamura Tsutomu、Nishiya Yoshiaki
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 12 号: 10 ページ: 1875-1885

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13476

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural analysis and reaction mechanism of malate dehydrogenase from Geobacillus stearothermophilus2021

    • 著者名/発表者名
      Shimozawa Yuya、Himiyama Tomoki、Nakamura Tsutomu、Nishiya Yoshiaki
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - 号: 1 ページ: 97-105

    • DOI

      10.1093/jb/mvab027

    • NAID

      40022723378

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of acetylxylan esterase from Caldanaerobacter subterraneus subsp. tengcongensis.2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sasamoto, Tomoki Himiyama, Kunihiko Moriyoshi, Takashi Ohmoto, Koichi Uegaki, Yoshiaki Nishiya, Tsutomu Nakamura
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica

      巻: F77 号: 11 ページ: 399-406

    • DOI

      10.1107/s2053230x21009675

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increasing loop flexibility affords low-temperature adaptation of a moderate thermophilic malate dehydrogenase from Geobacillus stearothermophilus2021

    • 著者名/発表者名
      Yuya Shimozawa, Tomoki Himiyama, Tsutomu Nakamura, Yoshiaki Nishiya
    • 雑誌名

      Protein Engineering Design & Selection

      巻: 34 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rebuilding Ring-Type Assembly of Peroxiredoxin by Chemical Modification2020

    • 著者名/発表者名
      Himiyama Tomoki、Tsuchiya Yuko、Yonezawa Yasushige、Nakamura Tsutomu
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 32 号: 1 ページ: 153-160

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00587

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyploid engineering by increasing mutant gene dosage in yeasts2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Nobuo、Honda Shinya、Fujiwara Maki、Yoshimura Yuko、Nakamura Tsutomu
    • 雑誌名

      Microbial Biotechnology

      巻: 14 号: 3 ページ: 979-992

    • DOI

      10.1111/1751-7915.13731

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Disassembly of the ring‐type decameric structure of peroxiredoxin from Aeropyrum pernix K1 by amino acid mutation2020

    • 著者名/発表者名
      Himiyama Tomoki、Nakamura Tsutomu
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 29 号: 5 ページ: 1138-1147

    • DOI

      10.1002/pro.3837

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] サルコシンオキシダーゼのL-プロリンに対する反応機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      張 宇琪、中嶋義隆、佐々本 康平、武田 悠杜、氷見山 幹基、中村 努、西矢芳昭
    • 学会等名
      第33回生物試料分析科学会合同年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 精製工程の違いによる金属依存性糖脱アセチル化酵素の活性と立体構造への影響2023

    • 著者名/発表者名
      佐々本 康平、氷見山 幹基、武田 悠杜、張 宇琪、森芳 邦彦、大本貴士、上垣浩一、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 好熱菌由来糖脱アセチル化酵素の基質結合部位改変と構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      武田 悠杜、佐々本 康平、氷見山 幹基、張 宇琪、森芳 邦彦、大本貴士、上垣浩一、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 化学修飾によるペルオキシレドキシン環状交互ヘテロ集合の構築2022

    • 著者名/発表者名
      氷見山 幹基、 濵口 祐、 米倉 功治、 中村 努
    • 学会等名
      令和4年度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 溶解性と凝集抑制に必要な好熱菌由来アセチルキシランエステラーゼの天然変性領域2022

    • 著者名/発表者名
      佐々本 康平、下澤 勇弥、氷見山 幹基、森芳 邦彦、大本貴士、上垣浩一、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 糖脱アセチル化酵素TTE0866が有する天然変性N末端領域の役割2022

    • 著者名/発表者名
      佐々本 康平、氷見山 幹基、森芳 邦彦、大本貴士、上垣浩一、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      第20回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Caldanaerobacterポリサッカライドデアセチラーゼの反応機構解析2022

    • 著者名/発表者名
      武田 悠杜、佐々本 康平、氷見山 幹基、森芳 邦彦、大本貴士、上垣浩一、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] サルコシンオキシダーゼのL-プロリンに対する反応機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      張 宇琪、中嶋義隆、下澤 勇弥、佐々本 康平、氷見山 幹基、中村 努、西矢芳昭
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 環状タンパク質多量体の構造制御2021

    • 著者名/発表者名
      氷見山 幹基、中村 努
    • 学会等名
      第19回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Rebuilding and altering ring-type assembly of peroxiredoxin by chemical modification2021

    • 著者名/発表者名
      氷見山 幹基、中村 努
    • 学会等名
      第21回日本蛋白質科学年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 天然変性タンパク質としてのアセチルキシランエステラーゼの構造・機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐々本 康平、下澤 勇弥、氷見山 幹基、森芳 邦彦、大本 貴士、上垣浩一、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 活性部位の進化により分岐したリンゴ酸脱水素酵素の基質認識2020

    • 著者名/発表者名
      下澤 勇弥、佐々本 康平、氷見山 幹基、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Disassembly and Reassembly of Ring-type Structure of Peroxiredoxin by Manipulating Hydrophobic Interaction2020

    • 著者名/発表者名
      氷見山 幹基、中村 努
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The Structural Change Mechanism In The Catalytic Cycle Of Malate Dehydrogenase2020

    • 著者名/発表者名
      下澤 勇弥、西矢芳昭、佐々本 康平、氷見山 幹基、中村 努
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] X-ray crystallographic analysis of acetylxylan esterase from Caldanaerobacter subterraneus2020

    • 著者名/発表者名
      佐々本 康平、下澤 勇弥、氷見山 幹基、森芳 邦彦、大本 貴士、上垣浩一、西矢芳昭、中村 努
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] ペルオキシレドキシンに基づく人工ヘテロオリゴマータンパク質2021

    • 発明者名
      氷見山 幹基、中村 努
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-137971
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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