分子モーターSecA ATPaseによるタンパク質膜透過機構の構造機能相関

• 研究領域: 膜超分子モーターの革新的ナノサイエンス
• 研究課題/領域番号: 21023005
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石谷 隆一郎 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (90361568)
• 研究分担者: 濡木 理 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10272460) ; 塚崎 智也 東京大学, 医科学研究所, 助教 (80436716)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円); 2010年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2009年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
• キーワード: トランスコロン / SecYE / SecDF / X線結晶構造解析 / 膜蛋白質

研究概要

タンパク質の膜輸送を促進する膜蛋白質である,高度高熱菌Thermus thermophilus由来SecDFの構造解析を行った.まず,以前得られていた結晶の分解能をさらに向上する為に,結晶化条件の最適化を行った.SecDF全長を大腸菌で発現・界面活性剤により可溶化し,様々な条件で最適化を行ったところ,最終的には,3.5A分解能のデータセット収集に成功した.また,以前決定したペリプラズム領域の高分解能結晶構造とNMR法によって決定した構造を基にSecDF全長の構造精密化を行った.そして最終的に,3.5A分解能で構造解析を完了した.決定した構造からは,ペリプラズムドメインが大きな構造変化を起こすことが示唆された.さらに,プロトン輸送に共役したペリプラズムドメインの構造変化による膜輸送の促進という新たな仮説を提唱した(論文投稿中).現在,更なる機能解析によりこの仮説を実証する研究を遂行中である.

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis for translational fidelity ensured by transfer RNA lysidine synthetase (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi K, (他3名), Ishitani R, Nureki O
  • 雑誌名: Nature 461 ページ: 1144-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of a tRNA-dependent kinase essential for selenocysteine decoding (2009)
  • 著者名/発表者名: Araiso Y, Sherrer RL, Ishitani R, (他2名), Nureki O
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 106 ページ: 16215-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg^<2+>-dependent gating of bacterial MgtE channel underlies Mg^<2+> homeostasis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori M, (他3名), Tsukazaki T, Ishitani R, (他3名), Nureki O
  • 雑誌名: EMBO J 28 ページ: 3602-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Basis of Novel Interactions Between the Small-GTPase and GDI-like Domains in Prokaryotic FeoB Iron Transporter (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori M, (他5名), Ishitani R, Ito K, Nureki O
  • 雑誌名: Structure 17 ページ: 1345-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of AdoMet-dependent aminocarboxypropyl transfer reaction catalyzed by tRNA-wybutosine synthesizing enzyme, TYW2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Umitsu M, (他3名), Ishitani R, Nureki O
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 106 ページ: 15616-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the cytosolic domain of the cation diffusion facilitator family protein (2009)
  • 著者名/発表者名: Higuchi T, Hattori M, Tanaka Y, Ishitani R, Nureki O
  • 雑誌名: Proteins 76 ページ: 768-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic structure of a folate/FAD-dependent tRNA T54 methyltransferase (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishimasu H, Ishitani R, (他4名), Nureki O
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 106 ページ: 8180-5
  • 査読あり
• [学会発表] Structural analysis of bacterial Sec translocon machinery (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsukazaki T, (他2名), Ishitani R, (他6名), Nureki O
  • 学会等名: Gordon Research Conference(Protein Transport Across Cell Membranes)
  • 発表場所: 米国 テキサス州ヒューストン
  • 年月日: 2010-03-11
• [備考]
  • URL: http://www.nurekilab.net/