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分子シャペロンの新たな機能特性の探求と付加的新機能開発研究

公募研究

研究領域タンパク質社会の研究の総合的推進
研究課題/領域番号 22020025
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関鳥取大学

研究代表者

河田 康志  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (40177697)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2011年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード蛋白質 / 生体分子 / シャペロニン / GroEL / 機能特性 / アミロイド線維抑制
研究概要

分子シャペロンの一つであるシャペロニンの機能発現機構について更なる継続的な研究を行い,以下のような成果を得た。
1:シャペロニンGroELの円順列変異導入による機能解析
GroELのアピカルドメインに新たなN末端とC末端を導入した,円順列変異体を3種類作成し,その構造形成能とシャペロニンとしての機能評価を行った。その結果,3種類とも野生型と同様な構造をとっており,ATPase活性はほぼ同じであった。また,ローダネーゼの再生反応についても効率は若干低下するものの野生型と同程度であった。しかし,アピカルドメインの動きをストップドフローで調べたところ,野生型とは異なっており,新たな末端導入による柔軟性の影響が見られた。このような円順列変異方法はシャペロニンの機能解析に有効であることが明らかになった。
2:Thermoplasma acidophilum由来の単量体シャペロニンの凝集抑制に対する効果
T. acidophilum由来のシャペロニンは細胞内外で単量体として多く存在していることを我々は独自に発見している。この単量体シャペロニンの機能をSup35タンパク質のアミロイド線維形成抑制効果を指標にして蛋白質化学的に詳細に調べた。その結果,Sup35蛋白質のアミロイド線維形成を抑制する働きがあることを発見した。単量体シャペロニンは3つのドメインからなっており,その中のアピカルドメインがSup35のアミロイド線維形成抑制効果に効いていること,さらにその中のヘリカルプロトルージョン部分に相当するペプチドだけでも効果があることを明らかにした。これらの結果は,シャペロニンのサブユニットとしての新たな機能を示しており,大いに注目すべき例である。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Suppression of Sup35 amyloid fibril formation by group II chaperonin from Thermoplasma Acidophilum2012

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Noi, Aya Kitamura, Hidenori Hirai, Kunihiro Hongo, Toshihiko Sakurai, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Am.J.Mol.Biol.

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the Functional Mechanism of Escherichia coli GroEL Using Circular Permutation2011

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Mizobata, Tatsuya Uemura, Kazuhiro Isaji, Takuma Hirayama, Kunihiro Hongo, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 6 号: 10 ページ: e26462-e26462

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0026462

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaperonin-encapsulation of proteins for NMR2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tanaka, Yasushi Kawata, Gottfried Otting, Nicholas E.Dixon, Katsumi Matsuzaki, Masaru Hoshino
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta/Proteins and Proteomics

      巻: 1804 ページ: 866-871

    • NAID

      120001981960

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヤヌスの二つの顔:大腸菌シャペロニンGroELの頂上ドメインに関する最近の研究2010

    • 著者名/発表者名
      溝端知宏, 河田康志
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 82 ページ: 612-617

    • NAID

      10026607651

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] タンパク質のフォールディングを補助するシャペロニンの構造と働き2010

    • 著者名/発表者名
      溝端知宏, 河田康志
    • 雑誌名

      鳥取大学大学院工学研究科/工学部研究報告(紀要)

      巻: 41 ページ: 29-35

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] T.acidophilumシャペロニン本来の基質蛋白質の同定2011

    • 著者名/発表者名
      石橋利嗣, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2011-06-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of the altered functional characteristics of circularly permutated GroEL through the introduction of disulfide bonds2010

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Mizobata, Tatsuya Uemura, Toshifumi Mizuta, Yusuke Yakushiji, Kazuhiro Isaji, Takuya Okada, Kunihiro Hongo, Yasushi Kawata
    • 学会等名
      The 4^<th> International Symposium on Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
    • 発表場所
      Otsu
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.tottori-u.ac.jp/~prot/main.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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