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新規酵素翻訳後修飾機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22658033
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用生物化学
研究機関筑波大学

研究代表者

橋本 義輝  筑波大学, 生命環境科学研究科, 講師 (00323254)

研究分担者 小林 達彦  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (70221976)
研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,650千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2010年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードニトリル / 代謝 / 微生物 / 酵素
研究概要

Rhodococcus rhodochrous J1菌の低分子量(L-)型ニトリルヒドラターゼ(NHase)の生成機構を研究している過程で、本酵素の構造遺伝子の下流に位置するnhlE遺伝子由来のタンパク質eがL-NHaseのαサブユニットとαe_2複合体を形成し、本複合体αe_2上でαサブユニットが翻訳後修飾され、生成したホロαe_2とアポL-NHaseのαサブユニット間での置換反応によりホロ酵素が生成する新規翻訳後修飾機構を発見した(self-subunit swappingと命名)。
J1菌の保持するもう1つの高分子量(H-)型NHaseもL-NHaseと同様にself-subunit swapping機構により翻訳後修飾され活性化することを実証した。動的光散乱法によりH-NHaseのアポ酵素とホロαg_2複合体の粒径を測定したところ、それぞれ単一の粒子径ピークが確認でき、各々のサイズは計測中変化しなかった。アポ酵素とホロαg_2複合体を混合し、self-subunit swappingが起こっている反応溶液中の粒子径を測定したところ、ホロαg_2複合体の粒子径に相当するピークとアポ酵素より大きい粒子径に相当するピークの2つが検出された。計測中、ホロαg_2複合体に相当する粒子径は変化しなかったが、もう一つはアポ酵素より大きい粒子径で様々な粒子径変動が確認できた。これらの結果より、self-subunit swapping中に確認されたアポ酵素より大きい粒子はアポ酵素とホロαg_2複合体からなる中間複合体と示唆された。また、中間複合体は様々なサイズ分布を示すことから、様々な大きさの中間複合体の存在が示唆された。これらの結果を考慮し、self-subunit swappingによる翻訳後成熟化機構モデルを新たに提唱した。

報告書

(1件)
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Unique biogenesis of high-molecular mass multimeric metalloenzyme nitrile hydratase : Intermediates and a proposed mechanism for self-subunit swapping maturation2010

    • 著者名/発表者名
      Zhou, Z., Hashimoto, Y., Cui, T., Washizawa, Y., Mino, H., Kobayashi, M.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 49 ページ: 9638-9648

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [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ハグー

      巻: 68 ページ: 113-116

    • NAID

      10026195063

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アクリルアミド工業酵素のユニークな成熟化機構2011

    • 著者名/発表者名
      橋本義輝、崔天蔚、周哲敏、小林達彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ニトリルヒドラターゼの翻訳後成熟化中間体の発見2010

    • 著者名/発表者名
      橋本義輝、崔天蔚、周哲敏、小林達彦
    • 学会等名
      BMB2010神戸
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 微生物のユニークかっ高性能な機能:遺伝子高度発現系の開発と新規翻訳後修飾機構の発見2010

    • 著者名/発表者名
      Zhemin Zhou, 橋本義輝, Tianwei Cui, 小林達彦
    • 学会等名
      BMB2010神戸
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Microbial nitrile metabolism : from biochemical and genetic studies toindustrial application2010

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Kobayashi
    • 学会等名
      International Symposium on New Frontiers in Microbioiogy and Biotechnology
    • 発表場所
      無錫、中国
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Novel post-translational maturation of high-molecular-mass nitrile hydratase from the industrial strain, Rhodococcus rhododarous J12010

    • 著者名/発表者名
      Y.Hashimoto, Z.Zhou, T.Cui, H.Mina, M.Kobayashi
    • 学会等名
      SIM 2010 Annual Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ,USA
    • 年月日
      2010-08-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 微生物酵素のユニークな生成機構:新規翻訳後修飾機構の発見2010

    • 著者名/発表者名
      周哲敏、崔天蔚、橋本義輝、小林達彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会関東支部2010年度第1回支部例会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2010-07-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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