ジフテリア菌ヘムセンサーのヘム受容の分子機序

• 研究課題/領域番号: 21570153
• 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: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 中村 寛夫 独立行政法人理化学研究所, 城生体金属科学研究室, 専任研究員 (80270594)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 病原菌 / ヘム / センサー / 膜タンパク質 / 情報伝達系 / リポソーム / ナノディスク / リン酸化 / 細胞膜 / リン脂質 / 膜タンパク / 鉄 / リン酸化酵素 / 二成分情報伝達系 / 再構成

研究概要

ジフテリア病原菌がもつchrS遺伝子を大腸菌で発現させ、その細胞膜からChrSタンパク質を可溶化、精製した。次に、組み換えChrSを人工リン脂質膜であるリポソームとナノディスクに再構成した。再構成ChrSはヘム依存的に自己リン酸化活性を亢進することを見出し、細菌がもつヘムセンサーの機能を世界で初めて直接的に立証した。

研究成果

• [雑誌論文] Structure of PAS-linked histidine kinase and the response regulator complex (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada, S., Sugimoto, H., Kobayashi, M., Ohno, A., Nakamura, H., and Shiro, Y
  • 雑誌名: Structure 巻: 17 ページ: 1333-1344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heme-dependent autophosphorylation of a heme sensor kinase, ChrS, from Corynebacterium diphtheriae reconstituted in proteoliposomes (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y., Nakagawa, S., Komagata, A., Ikeda-Saito, M., Shiro, Y., and Nakamura, H
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 583 ページ: 2244-2248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of PAS-linked histidine kinase and the response regulator complex (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada, S., Sugimoto, H., Kobayashi, M., Ohno, A., Nakamura, H., Shiro, Y.
  • 雑誌名: Structure 17 ページ: 1333-1344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heme-dependent autophosphorylation of a heme sensor kinase, ChrS, from Corynebacterium diphtheriae reconstituted in proteoliposomes (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y., Nakagawa, S., Komagata, A., Ikeda-Saito, M., Shiro, Y., Nakamura, H.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 583 ページ: 2244-2248
  • 査読あり
• [学会発表] ナノディスクを用いた病原菌の生体鉄感知システムの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤陽子、當舎武彦、中村寛夫、城宜嗣
  • 学会等名: BMB2010第33回日本分子生物学界年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] ナノディスクを用いた病原菌の生体鉄感知システムの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤陽子、當舎武彦、中村寛夫、城宜嗣
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸、日本
• [学会発表] Heme signal transduction system, ChrS-ChrA, in Corynebacterium diphtheriae : Mutational analysis using the hmuO reporter assay in E. coli (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura H
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Sensory Transduction in Microorganisms
  • 発表場所: Ventura, California, USA
• [学会発表] Heme signal transduction system, ChrS-ChrA, in Corynebacterium diphtheriae : Mutational analysis using the hmuO reporter assay in E.coli (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村寛夫
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Sensory Transduction in Microorganisms
  • 発表場所: Ventura, California, USA
• [学会発表] ジフテリア菌ヘムセンシングの大腸菌での再構築と機能変異体スクリーニング (2009)
  • 著者名/発表者名: 益田準一、大柳明日香、城宜嗣、中村寛夫
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 脂質ナノディスクに再構成したジフテリア菌ChrSのヘム結合とリン酸基転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤陽子、中村寛夫、城宜嗣
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] ジフテリア菌ヘムセンシングの大腸菌での再構築と機能変異体スクリーニング (2009)
  • 著者名/発表者名: 益田準一、大柳明日香、城宜嗣、中村寛夫
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜、日本
• [学会発表] 脂質ナノディスクに再構成したジフテリア菌ChrSのヘム結合とリン酸基転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤陽子、中村寛夫、城宜嗣
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸、日本
• [図書] 生体の酸素センサー:細胞レベルの酸素センシング、からだと酸素の事典、酸素ダイナミクス研究会編pp182-189共著 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村寛夫
  • 総ページ数: 596
  • 出版者: 朝倉書店