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金属タンパク質をホロ化する金属シャペロンタンパク質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21655061
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生体関連化学
研究機関金沢大学

研究代表者

櫻井 武  金沢大学, 物質化学系, 教授 (90116038)

研究分担者 片岡 邦重  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (40252712)
瀬尾 悌介  金沢大学, 物質化学系, 助教 (10339616)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードマルチ銅オキシダーゼ / CotA / CotD / 金属シャペロン / ホロタンパ質 / アポタンパク質 / ホロタンパク質 / CueO
研究概要

金属シャペロン機能を示すことが期待される枯草菌のCotDの発現系を前年度構築したが,CotDは多数のシステイン残基を含むため空気酸化されやすく,単離出来なかった。今年度,大腸菌を宿主とする組換え体を培養・発現誘導した後,尿素と非イオン性界面活性剤TritonX-100で処理した後,沈殿をイオン性界面活性剤SDSと還元剤2-メルカプトエタノールで可溶化することによって精製することに成功した。CotDの銅(II)結合性を吸収および電子スピン共鳴スペクトルで調べたところ,銅(II)イオンはまず主鎖に結合した後,少なくとも2つのヒスチジン残基のイミダゾール基に結合することがわかった。1分子のCotAあたり5個以上の銅(II)イオンを結合できることから,CotDは期待通り極めて高い金属イオン結合能を有していることがわかった。しかしながら,CotDの単離条件の検討に時間を費やしたので,CotDのシャペロン機能の検討は,十分行えなかった。発表した論文はCueOの発現系にCotDを共発現させたものであるが,CotDの共発現効果は有為レベルではなかった。一般に金属タンパク質は組換え体が得られてもホロ化がネックとなり,タンパク質の有効利用に至らないことから,CotDの機能を検証する実験は次年度も継続する予定である。CotD機能の当面のターゲットとしているCotAの枯草菌での発現系の改良については,様々の分泌シグナルの利用に挑戦したが芳しい結果は得られなかった。また,高発現の妨げになる可能性のあるループに存在するプロリン残基に変異導入したが,CotAの発現量や機能には大きな変化はなかった。今後は,CotDのCu(II)シャペロン機能を分子レベルでより詳細に調べるとともに,銅以外の金属イオンのシャペロン機能についても検討する予定である。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書

研究成果

(5件)

すべて 2010 2009 その他

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

  • [雑誌論文] Enhancement of Laccase Activity through the Construction and Breakdown of a Hydrogen Bond at the Type I Copper Center in Escherichia coli CueO and the Deletion Mutant △α5-7 CueO2010

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, K.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 50 ページ: 558-865

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 枯草菌 Bacillus subtilis 胞子由来マルチ銅オキシダーゼの高収量を日指した発現系の構築と変異導入による高活性化の試み2010

    • 著者名/発表者名
      瀬尾悌介, 他3名
    • 学会等名
      日本化学会 第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学 (大阪府)
    • 年月日
      2010-03-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌マルチ銅オキシダーゼCotAの高発現条件と変異導入による活性向上2009

    • 著者名/発表者名
      安部康太郎, 他3名
    • 学会等名
      平成21年度日本化学会近畿支部会北陸地区研究発表会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学 (石川県)
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://biochem.web.fc2.com/index.htmi

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://biochem.web.fc2.com/index.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-03-31   更新日: 2016-04-21  

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