枯草菌ＡＴＰ合成酵素の活性調節の包括的理解

• 研究課題/領域番号: 23770157
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 立教大学
• 研究代表者: 山田 康之 立教大学, 理学部, 教授 (80386507)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 活性調節 / 阻害 / 生体エネルギー変換 / ヌクレオチド結合 / 脱共役 / 酸化的リン酸化 / 調節 / ATP / 酵素 / 構造機能相関 / アロステリック

研究成果の概要

(1)枯草菌ATP合成酵素の部分複合体であるF1-ATPase(BF1)の生化学的な解析を行い、BF1は非常に強いADP阻害を受けること、F1-ATPaseの阻害因子として知られるεサブユニットがBF1では活性化因子として働くことを明らかにした。(2)BF1の非常に強いADP阻害は非触媒部位へのATP結合が弱い事が原因ではないことを明らかにした。(3)枯草菌ATP合成酵素の大量発現系を構築し、詳細な機能解析を可能とした。(4)枯草菌にATP濃度センサータンパク質であるATeamを組み込んだ株を構築した。(5)枯草菌ATP合成酵素の活性調節が機能する生理的な条件を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] High affinity nucleotide-binding mutant of the ε subunit of thermophilic F1-ATPase (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Kato-Yamada
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 469 号: 4 ページ: 1129-1132
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.12.121
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Severe MgADP Inhibition of Bacillus subtilis F1-ATPase Is Not Due to the Absence of Nucleotide Binding to the Noncatalytic Nucleotide Binding Sites (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Ishikawa, Yasuyuki Kato-Yamada
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 9 ページ: e107197-e107197
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0107197
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] epsilon Subunit of Bacillus subtilis F1-ATPase relieves MgADP inhibition (2013)
  • 著者名/発表者名: Junya Mizumoto, Yuka Kikuchi, Yo-hei Nakanishi, Naoto Mouri, Anrong Cai, Tokushiro Ohta, Takamitsu Haruyama, Yasuyuki Kato-Yamada
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 8 ページ: e73888-e73888
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0073888
  • 査読あり
• [学会発表] 枯草菌F1-ATPaseに於けるDELSEED領域の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田浩志、山田康之
  • 学会等名: 第53回 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 枯草菌F1-ATPaseに於けるDELSEED領域の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高田浩志、山田康之
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会第40回討論会
  • 発表場所: 愛媛大学南加記念ホール（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-13
• [学会発表] Role of Noncatalytic Sites of Bacillus subtilis F1-ATPase (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Ishikawa, Yasuyuki Kato-Yamada
  • 学会等名: Tokyo ATPase Workshop
  • 発表場所: 東京大学武田先端知ビル（東京都・文京区）
  • 年月日: 2014-06-02 – 2014-06-03
• [学会発表] 枯草菌F1-ATPaseの非触媒部位とADP阻害の関係性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川 透、山田 康之
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第38回討論会
  • 発表場所: 岡山大学薬学部
• [学会発表] 枯草菌FoF1-ATP合成酵素の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 多賀名 智昭、鈴木 祥太、河村 富士夫、山田 康之
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第38回討論会
  • 発表場所: 岡山大学薬学部
• [学会発表] epsilon Subunit suppresses ADP-inhibition of Bacillus subtilis F1-ATPase (2012)
  • 著者名/発表者名: Junya Mizumoto, Yuka Kikuchi, Yasuyuki Kato-Yamada
  • 学会等名: 17th European Bioenergetics Conference
  • 発表場所: Albert-Ludwigs-Universitaet in Freiburg im Breisgau, Freiburg im Breisgau, Germany
• [学会発表] ATP合成酵素におけるADP阻害とεサブユニットによる阻害の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水本純弥、菊池有夏、山田康之
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第37回討論会
  • 発表場所: 京都産業大学神山ホール
• [備考] 立教大学理学部生命理学科山田研究室ホームページ
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/web/katoyama/
• [備考] 立教大学理学部生命理学科山田研究室ホームページ
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/web/katoyama/index.html
• [備考] 立教大学理学部生命理学科山田研究室ホームページ
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/web/katoyama/
• [備考] 立教大学理学部生命理学科山田研究室ホームページ
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/web/katoyama/
• [備考]
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/~katoyama/