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構造・機能解析による回転分子モーターの起源の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24370059
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関京都産業大学

研究代表者

横山 謙  京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (70271377)

研究分担者 今田 勝巳  大阪大学, 理学研究科, 教授 (40346143)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2012年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードbioenergetics / V-ATPase / FoF1 / ATP synthase / molecular motor / molecular evolution / flagellar motor / rotary motor / ATPase / 回転分子モーター / べん毛 / F-ATPase / Bioenergetics / Rotary motor / 分子モーター / 分子進化 / 回転
研究成果の概要

本課題研究で明らかになったこと
(1)べん毛モーターのFliJ を V-ATPase の回転素子である A3B3と混合したところ、複合体を形成した。 ATP分解活性が A3B3 に比べ増大したことから、 FliJ が軸として働いていることが示唆された。改変したFliJの回転が観察できた。FliJが軸の起源であることが示唆された。(2)触媒サブユニットA のドメイン交換キメラを作成した。ADP阻害が起こる頻度が、ヌクレオチド結合ドメインとC末ドメインの組み合わせで決まることがわかった。(3)V-ATPase の中心回転軸が F-ATPase のものとは大幅に異なることが再構成実験によりわかった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The ingenious structure of central rotor apparatus in VoV1; key for both complex disassembly and energy coupling between V1 and Vo.2015

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Nakanishi, Jun-ichi Kishikawa, Masatada Tamakoshi, and Ken Yokoyama
    • 雑誌名

      PLOS one

      巻: 10 号: 3 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0119602

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular basis of ADP inhibition of vacuolar (V)-type ATPase/synthase.2014

    • 著者名/発表者名
      J. Kishikawa, A. Nakanishi, S. Furuike, M. Tamakoshi, K. Yokoyama
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 号: 1 ページ: 403-412

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.523498

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] F1subunit reinforces torque generation in V-ATPase2014

    • 著者名/発表者名
      Junichi Kishikawa, Akihiko Seino, Atsuko Nakanishi, Naciye Esma Tirtom, Hiroyuki Noji, Ken Yokoyama, Kumiko Hayashi
    • 雑誌名

      European Biophysics Journal

      巻: 43 号: 8-9 ページ: 415-422

    • DOI

      10.1007/s00249-014-0973-x

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Common evolutionary origin for the rotor domain of rotary ATPases and Flagellar protein export apparatus.2013

    • 著者名/発表者名
      Kishikawa, J., et al
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8 号: 5 ページ: 64692013-64692013

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0064695

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of two distinct states of disassembly in the bacterial V-ATPase from Thermus thermophilus.2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tani, C. P. Arthur, M. Tamakoshi, K. Yokoyama, K. Mitsuoka, Y. Fujiyoshi and C. Gerle
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 62 号: 4 ページ: 467-474

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft020

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical Modulation of ATP-Binding Affinity of V1-ATPase2013

    • 著者名/発表者名
      Esma Tirtom N
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 288 号: 1 ページ: 619-623

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.420729

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstitution of vacuolar-type rotary H+-ATPase/synthase from Thermus thermophilus.2012

    • 著者名/発表者名
      Kishikawa J, Yokoyama K.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 287 号: 29 ページ: 24597-24603

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.367813

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule analysis of inhibitory pausing states of Vl-ATPase.2012

    • 著者名/発表者名
      Uner NE, Nishikawa Y, Okuno D, Nakano M, Yokoyama K, Noji H.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 287 ページ: 28327-28335

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The ingenious structure of central rotor apparatus  in VoV1; torque transmission mechanism in the central rotor of VoV1.2014

    • 著者名/発表者名
      横山 謙
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会 シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌市
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular basis of ADP-inhibition of V type ATPase/synthase2014

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Kishikawa, Atsuko Nakanishi
    • 学会等名
      European Bioenergetics Conference
    • 発表場所
      ポルトガル/リスボン大学
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ドメインスワッピングによる V-ATPase の機能解析/ Functional analysis of V-ATPase using domain swapping techniques2014

    • 著者名/発表者名
      岸川 淳一、中西 温子、波多野 友香、 横山 謙
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質化学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜/横浜産貿ホール、横浜市
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] V1 と Vo 間の回転力の伝わり方2014

    • 著者名/発表者名
      横山 謙
    • 学会等名
      分子モーター討論会,
    • 発表場所
      大阪大学、大阪府吹田市
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular basis of ADP-inhibition of V type  ATPase/synthase.2014

    • 著者名/発表者名
      横山 謙
    • 学会等名
      ATPase symposium
    • 発表場所
      東京大学、東京都文京区
    • 年月日
      2014-05-14 – 2014-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular basis of ADP-inhibition of V type ATPase/synthase2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kishikawa, A. Nakanishi, S. Furuike, M. Tamakoshi, K. Yokoyama
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] V-ATPase の中心回転軸におけるトルク伝達機構2013

    • 著者名/発表者名
      中西温子,岸川淳一,横山謙
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] F-subunit reinforces torque generation in V-ATPase2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kishikawa, A. Seino, A. Nakanishi, N.E. Tirtom, H. Noji, K. Yokoyama, K. Hayashi
    • 学会等名
      The 51th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the MgADP-inhibition mechanism of VoV1 by domain swapping approach2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kishikawa, A. Nakanishi, S. Furuike, K. Yokoyama
    • 学会等名
      The 51th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 回転分子モーターの中心回転軸の分子進化2013

    • 著者名/発表者名
      岸川淳一, 中西 温子, 中村 修一, 南野 徹, 今田 勝巳,横山 謙
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 39第回討論会
    • 発表場所
      静岡市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 好熱菌V-ATPaseの再構成とドメインキメラV1を用いたATP合成/分解反応2012

    • 著者名/発表者名
      横山謙、岸川淳一
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会
    • 発表場所
      岡山大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 膜タンパク質構造研究2013

    • 著者名/発表者名
      横山謙, 古池晶, 岸川淳一
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Membrane bioenergetics metabolism Laboratory

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~yokoken/index-j.htm

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] ようこ そ!膜生体エネルギー研究室へ

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~yokoken/index-j.htm

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~yokoken/index-j.him

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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