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Secトランスロコンを含む過渡的複合体の構造生物学

公募研究

研究領域過渡的複合体が関わる生命現象の統合的理解-生理的準安定状態を捉える新技術-
研究課題/領域番号 22121503
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関東京大学

研究代表者

塚崎 智也  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (80436716)

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
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2010年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード蛋白質 / 過渡的複合体 / トランスロコン / 膜透過 / 膜組み込み / Sec / 構造解析 / 構造生物学 / 膜組込
研究概要

Secトランスロコン(protein-conducting-channel)を介したタンパク質の膜透過,膜組込みはすべての生物に共通した必須の細胞機能である。大腸菌などの真正細菌では膜タンパク質SecYEG複合体がSecトランスロコンを構成しているが,Secトランスロコンは単独では機能しない。実際にタンパク質が膜透過,膜組み込みする際には,SecA(タンパク質の膜透過駆動モーター),SecDF(Secトランスロコンによる膜透過の促進),YidC(トランスロコンと共に膜組込みに関与),ribosome等と過渡的な複合体を形成し,大きな構造変化を伴っている。これらの各構成因子の立体構造情報は得られつつあるが,未だSecトランスロコンを含む超分子複合体の形成状態や作動メカニズムについて依然不明な点が多い。本研究ではSecDFに着目し、SecDF膜タンパク質の構造の精密化を進め,最終的に3.3Å分解能で構造を決定した。構造から推測されたSecDFの機能[(1)SecDFの第一ペリプラズム領域がヒンジ様の動きで構造変化すること,(2)SecDFの膜貫通領域がプロトントランスポーターとして機能する]を,in vivo,in vitroの生化学的解析によって立証し,「SecDFはproton-motive forceによってダイナミックな構造変化を繰り返しながら,ペリプラズム側で膜透過基質蛋白質と相互作用し,膜透過の高効率化に寄与する膜内在性シャペロンである」とのモデルを論文で報告した。

報告書

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

    (17件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of the channelrhodopsin light-gated cation channel2012

    • 著者名/発表者名
      Hideaki E.Kato, Feng Zhang, Ofer Yizhar, Charu Ramakrishnan, Tomohiro Nishizawa, Kunio Hirata, Jumpei Ito, Yusuke Aita, Tomoya Tsukazaki, Shigehiko Hayashi, Peter Hegemann, Andres D.Maturana, Ryuichiro Ishitani, Karl Deisseroth, Osamu Nureki
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 482 号: 7385 ページ: 369-374

    • DOI

      10.1038/nature10870

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] tructure and function of SecDF, a protein export-enhancing membrane component2011

    • 著者名/発表者名
      Tsukazaki, T., et al
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 475 号: 7350 ページ: 235-238

    • DOI

      10.1038/nature09980

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction of the first periplasmic domain of SecDF, a translocon-associated membrane protein, from Thermus thermophilus2011

    • 著者名/発表者名
      越前友香, 他3名
    • 雑誌名

      Acta.Crystallograph.Sect.F Struct.Biol.Cryst.Commun.

      巻: 67 ページ: 1367-1370

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mechanism of protein export enhancement by the SecDF membrane component2011

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也, 濡木理
    • 雑誌名

      BIOPHYSICS

      巻: 7 ページ: 129-133

    • NAID

      130001253088

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secトランスロコンと共に機能するSecDF膜タンパク質の構造2011

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 51 ページ: 236-237

    • NAID

      10029482527

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] タンパク質を膜透過させる分子装置2011

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也, 濡木理
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 62 ページ: 471-477

    • NAID

      40018847354

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Conformational Transition of Sec Machinery Inferred from Bacterial SecYE Structures2010

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也
    • 雑誌名

      SPring-8 Research Frontiers 2009

      ページ: 30-31

    • NAID

      10025975982

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Structure and function of a membrane component SecDF that enhances protein export2012

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也
    • 学会等名
      Gordon Conference on Protein Transport Across Cell Membranes
    • 発表場所
      ホテルガルベス(テキサス州アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2012-03-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質の膜透過を促進する膜タンパク質SecDFの構造と機能2011

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也
    • 学会等名
      「過渡的複合体」公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学薬学部(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Structure, function and evolution of the bacterial protein translocation machinery2010

    • 著者名/発表者名
      森博幸
    • 学会等名
      BMB2010
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Secトランスロコンと共に機能するSecDF膜タンパク質の構造2010

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure of SecDF, a Sec translocon-associated membrane protein2010

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Protein Community
    • 発表場所
      ホテル日航奈良(奈良県)
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Crystallization trial of SecDF in space2010

    • 著者名/発表者名
      今吉啓一
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Protein Community
    • 発表場所
      ホテル日航奈良(奈良県)
    • 年月日
      2010-09-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Purification and crystallization of Thermus thermophilus SecYEG2010

    • 著者名/発表者名
      鹿島絢子
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Protein Community
    • 発表場所
      ホテル日航奈良(奈良県)
    • 年月日
      2010-09-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Secトランスロコンと共に機能するSecDF膜蛋白質の結晶構造2010

    • 著者名/発表者名
      塚崎智也
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-06-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://first.lifesciencedb.jp/archives/2915

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2011/10.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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