• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ガス分子により駆動される新規なセンサータンパク質の機能発現機構

公募研究

研究領域セルセンサーの分子連関とモーダルシフト
研究課題/領域番号 21026033
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)

研究代表者

青野 重利  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (60183729)

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 *注記
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2010年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2009年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード気体分子センサータンパク質 / 酸素センサータンパク質 / ジグアニル酸シクラーゼ / ヘムタンパク質
研究概要

今年度の研究では、Pseudomonas aeruginosaの酸素に対する走化性制御系において酸素センサーとして機能している新規な酸素センサータンパク質Aer2を見出した。本研究では、ガス分子により駆動される新規なセンサータンパク質として、昨年度に見出した好冷性硫酸塩還元細菌であるDesulfotalea psychrophila由来のHemDGCとともに、Pseudomonas aeruginosa由来のAer2を研究対象とし、これら酸素センサータンパク質の構造機能相関の解明を目的として研究を行った。HemDGCはグロビンドメインを、Aer2はPASドメインをセンサードメインとして利用しており、いずれの場合もプロトヘム(b型ヘム)を酸素センサーの活性中心として利用していることが分かった。HemDGC、Aer2いずれの場合も、ヘム遠位ポケットに存在するアミノ酸残基とヘムに配位した酸素分子間で形成される水素結合が、酸素の選択的センシングに重要な役割を果たしていることが分かった。部位特異的変異導入法と共鳴ラマン分光学による解析の結果、HemDGCでは、ヘムに配位した酸素分子とTyr55とGln81の間で水素結合ネットワークが形成されていることを明らかにした。酸素のかわりに一酸化炭素がヘムに結合した場合には、このような水素結合ネットワークは形成されず、Gln81のみが一酸化炭素と相互作用していた。Aer2の場合には、ヘムに結合した酸素分子とHis251が水素結合していることを示唆するデータが得られた。このような特異的水素結合ネットワークの形成により誘起されるヘム周辺のコンフォメーション変化が、分子全体の構造変化へとつながることで、酸素に応答した機能制御が達成されているものと考えられる。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Post-translational His-Cys cross-linkage formation in tyrosinase induced by copper (II)-peroxo species2011

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Fujieda
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 133 ページ: 1180-1183

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of the Fe-S cluster in the sensory domain of nitrogenase transcriptional activator VnfA from Azotobacter vinelandii2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakajima
    • 雑誌名

      FEBS J. 277

      ページ: 817-832

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Oxygen regulates the enzymatic activity of a heme-containingdiguanylate cyclase (HemDGC) for the synthesis of cyclic di-GMP2010

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Sawai
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta-Proteins Proteomics 1804

      ページ: 166-172

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structure and function of oxygen sensor proteins adopting a heme-containing PAS domain as a sensor for aerotaxis control2011

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Aono
    • 学会等名
      3rd Japan-Korea Seminar on Biomolecular Sciences Experiments and Simulations
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2011-03-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A new oxygen sensor protein adopting a heme-containing PAS domain as a sensor for aerotaxis control2010

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Aono
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] X-ray crystal structure of the Michaelis complex of a novel heme enzyme, aldoxime dehydratase OxdRE2010

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Sawai
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Enzymatic reaction mechanism of aldoxime dehydratase revealed by X-ray crystal structure of Michaelis complex2010

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Aono
    • 学会等名
      5th Asian Biological Inorganic Chemstry Conference
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヘム含有PASドメインを有する新規な走化性制御蛋白質Aer2の酸素感知機構2010

    • 著者名/発表者名
      澤井仁美
    • 学会等名
      第4回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Trap of the Michaelis Complex of a Novel Heme Enzyme, Aldoxomie Dehydatase2010

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Aono
    • 学会等名
      6th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • 発表場所
      New Mexico, USA
    • 年月日
      2010-07-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] X-ray Crystal Structure of Michaelis Complex of A Novel Heme Enzyme Aldoxime Dehydratase2010

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Aono
    • 学会等名
      10^<th> European Biological Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Thessaloniki, Greece
    • 年月日
      2010-06-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヘム含有PASドメインを有するシグナルトランスデューサータンパク質Aer2による酸素センシング2010

    • 著者名/発表者名
      青野重利
    • 学会等名
      第37回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      山口大学(山口)
    • 年月日
      2010-06-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular oxygen regulates the enzymatic activity of a heme-containing diguanylate cyclase, HemDGC2009

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Aono
    • 学会等名
      14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of vanadium nitrogenase regulating protein in Azotobacter vinelandii2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakajima
    • 学会等名
      14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-07-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Nitrogenase transcriptional activator, VnfA-Identification of signal molecule by using in vivo activity assay system2009

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Yoshimitsu
    • 学会等名
      14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-07-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Physiological role of thiolate coordination to the heme in CooA from R.rubrum2009

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Aono
    • 学会等名
      16th International Conference on Cytoshrome P450
    • 発表場所
      万国津梁館(沖縄)
    • 年月日
      2009-06-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi