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微生物酵素の新規活性化機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21658026
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用微生物学
研究機関筑波大学

研究代表者

小林 達彦  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (70221976)

研究分担者 橋本 義輝  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (00323254)
研究期間 (年度) 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードニトリル / 代謝 / 微生物 / 酵素
研究概要

Nitrile hydratase(以下、NHase)を対象として、本申請者らはこれまでに例のない新規かつユニークな翻訳後活性化機構を発見し"Self-Subunit Swapping"と命名した。本研究では、"Self-Subunit Swapping"で最も重要な役割を果たす"Self-Subunit Swapping"シャペロンタンパク質複合体の機能および翻訳後修飾機構の詳細を解明することを目的とした。
Nh1Eタンパク質(以下、eタンパク質)と。(Coイオンを含まない)αサブユニットから構成される複合体αe_2(アポαe_2)にin vitroでCo添加するとCoが取り込まれることを発見した。そこで、アポαe_2から"Coイオンを持たないαサブユニット"と"eタンパク質"をそれぞれ分離・精製した。"Coイオンを持たないαサブユニット"にin vitroでCo添加してもCoが取り込まれなかったが、さらに"eタンパク質"を添加すると"Coイオンを持たないαサブユニット"にはCoが取り込まれた。即ち、αサブユニットへのCoの取り込みは"eタンパク質"依存的であり、この時、"eタンパク質"は、「タンパク質へのCoの挿入」に関与していることから、金属シャペロンとして機能することが示唆された。また、アポαe_2にCoが取り込まれたαe_2を精製し、トリプシン消化後MALDI-TOS/MS解析により、αサブユニットのシステイン残基を調べた結果、翻訳後酸化修飾されていることを実証した。この時、"eタンパク質"は、「システイン残基の酸化」に関与していることから、酸化反応の触媒、すなわち酵素として機能することが示唆された。すなわち、「"Self-Subunit Swapping"シャペロン」として機能するeタンパク質が、「金属シャペロン」、「酸化反応触媒」の新たな2つの機能を持つことを新たに発見した。

報告書

(1件)
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] ニトリルヒドラターゼの新しい成熟化機構の発見2010

    • 著者名/発表者名
      橋本義輝、小林達彦
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー 65

      ページ: 113-116

    • NAID

      10026195063

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-subunit swapping chaperone needed for the maturation of multimeric metalloenzyme nitrile hydratase by a subunit exchange mechanism also carries out the oxidation of the metal ligand cysteine residues and insertion of cobalt2009

    • 著者名/発表者名
      Zhou, Z, Hashimoto, Y., Kyashi, M.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 284

      ページ: 14903-14938

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] "Self-Subunit Swapping"シャペロンの新たな2つの機能2010

    • 著者名/発表者名
      橋本義輝、周哲敏、小林達彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3つの機能を特つシャペロンの発見2009

    • 著者名/発表者名
      橋本義輝、周哲敏、小林達彦
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Rhodococcus rhodochrous J1菌由来L-Nhaseの翻訳後成熟化に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      周哲敏、橋本義輝、小林達彦
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2009-07-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] "Self-Subunit Swapping"に関わるChaperoneタンパク質の新たな機能2009

    • 著者名/発表者名
      橋本義輝、周哲敏、小林達彦
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2009-07-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌におけるニトリル関連化合物代謝の応用酵素学的研究2009

    • 著者名/発表者名
      小林達彦
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2009-07-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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