ヘムシャペロンHRG-3による細胞間ヘム輸送の分子機構

• 研究課題/領域番号: 25871213
• 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; 無機化学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 澤井 仁美 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 助教 (50584851)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ヘム / 輸送タンパク質 / 鉄栄養 / 構造機能解析 / 蛋白質 / 生体分子 / シャペロン

研究成果の概要

ヘム (鉄ポルフィリン錯体) は、ほぼ全ての生物が生命維持に利用する化合物であるにも関わらず、その生体内輸送メカニズムは未解明であった。本研究では、線虫のヘム輸送に関わる新規な２種類のタンパク質HRG-3とHRG-4の調製法を確立し、各種分光測定や結晶化、ならびにヘム生合成欠損酵母を用いた機能解析を行うことにより、ヘム輸送メカニズムについて検討した。その結果、細胞間ヘムシャペロンと推定されたHRG-3は2量体あたり１分子のヘムを結合し6量体でヘムを輸送すること、腸管細胞の形質膜に局在するヘムトランスポーターHRG-4はポルフィリン環との相互作用によりヘムを輸送することなどを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] University of Maryland(米国)
• [雑誌論文] Disulfide bonds regulate binding of exogenous ligand to human cytoglobin. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsujino, H., Yamashita, T., Nose, A., Kukino, K., Sawai, H., Shiro, Y., Uno, T.
  • 雑誌名: J. Inorg. Biochem. 巻: 135C ページ: 20-27
  • DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2014.02.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heme-binding properties of HupD functioning as a substrate-binding protein in a heme-uptake ABC-transporter system in Listeria monocytogenes (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Okamoto, H. Sawai, M. Ogura, T. Uchida, K. Ishimori, T. Hayashi, S. Aono
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 87 号: 10 ページ: 1140-1146
  • DOI: 10.1246/bcsj.20140166
  • NAID: 130004677557
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] サイトグロビンの分子構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤井仁美、城宜嗣
  • 雑誌名: 月刊 「細胞」 巻: 45 ページ: 9-12
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of CeHRG-4 as a novel heme transporter in animals (2016)
  • 著者名/発表者名: Menega Ganasen, Iqbal Hamza, Yoshitsugu Shiro, Hitomi Sawai
  • 学会等名: 2015 Leading program evaluation conference
  • 発表場所: Center for Advanced Science and Technology (兵庫県赤穂郡)
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of HRG protein as a novel heme transporter in animals (2015)
  • 著者名/発表者名: Menega Ganasen, Iqbal Hamza, Yoshitsugu Shiro, Hitomi Sawai
  • 学会等名: 3rd International Picobiology Institute Symposium
  • 発表場所: Center for Advanced Science and Technology (兵庫県赤穂郡)
  • 年月日: 2015-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] 気体分子センサータンパク質における機能制御メカニズムの革新的理解のために (2015)
  • 著者名/発表者名: 澤井 仁美
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of a novel heme transporter in animals (2015)
  • 著者名/発表者名: Menega Ganasen, Iqbal Hamza, Yoshitsugu Shiro, Hitomi Sawai
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Characterization of a novel heme transporter in animals (2015)
  • 著者名/発表者名: Menega Ganasen, Hitomi Sawai, Iqbal Hamza, Yoshitsugu Shiro
  • 学会等名: Science and Business – 2nd Joint Symposium of UPM and UH
  • 発表場所: Center for Advanced Science and Technology (兵庫県赤穂郡)
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] センサータンパク質における構造機能変換: 小さな環境変化を感知して、大きな構造変化を引き起こし、生体機能を制御いる仕組み (2015)
  • 著者名/発表者名: 澤井 仁美
  • 学会等名: 第５回博士課程教育リーディングプログラム会議
  • 発表場所: 西はりま地場産業センター (兵庫県姫路市)
  • 年月日: 2015-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] Preparation of a novel protein involved in heme transport in animals (2015)
  • 著者名/発表者名: Menega Ganasen, Hitomi Sawai, Iqbal Hamza, Yoshitsugu Shiro
  • 学会等名: The annual evaluation conference of the leading program
  • 発表場所: Center for Advanced Science & Technology Hyogo (兵庫県赤穂郡)
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] Characterization of an intercellular heme carrier protein, HRG3 (2015)
  • 著者名/発表者名: Riki Yuki, Hitomi Sawai, Iqbal Hamza, Yoshitsugu Shiro
  • 学会等名: The annual evaluation conference of the leading program
  • 発表場所: Center for Advanced Science & Technology Hyogo (兵庫県赤穂郡)
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] 膜タンパク質が織り成す生体金属科学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 澤井仁美
  • 学会等名: 第１回Integrated lipidology meeting
  • 発表場所: 日本平ホテル (静岡県静岡市)
  • 年月日: 2015-02-24 – 2015-02-26
• [学会発表] 真核生物におけるヘムの生体内動態の分子科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤井仁美、Iqbal Hamza、城宜嗣
  • 学会等名: 第６回日本生物物理学会中四国支部大会
  • 発表場所: とりぎん文化会館 (鳥取県鳥取市)
  • 年月日: 2014-05-17 – 2014-05-18
• [学会発表] 真核生物におけるヘムの生体内動態の分子科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤井仁美
  • 学会等名: 「分子システム研究」第３回春季研究会
  • 発表場所: かんぽの宿彦根 (滋賀県彦根市)
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-25
• [学会発表] Molecular Mechanisms of the Transcriptional Regulation by Heme Sensing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawai, H., Sugimoto, H., Shiro, Y., Aono, S.
  • 学会等名: 16th International Conference on Biological Inorganic Chemistry (ICBIC-16)
  • 発表場所: Grenoble (France)
• [備考] 兵庫県立大学大学院生命理学研究科細胞制御学２研究室ホームページ
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/regulation/index-j.html
• [備考] 兵庫県立大学大学院生命理学研究科細胞制御学2研究室ホームページ
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/regulation/index-j.html