• 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

病原微生物におけるヘムシグナリング複合体の構造学的研究

公募研究

研究領域細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
研究課題/領域番号 23121531
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 生物系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

杉本 宏  独立行政法人理化学研究所, 城生体金属科学研究室, 専任研究員 (90344043)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードヘム / トランスポーター / センサータンパク質
研究実績の概要

病原微生物と宿主との間には必須栄養元素である鉄の争奪戦がくりひろげられており、病原菌感染を治療するうえでも鉄代謝は鍵となっている。鉄の取り込みシステムで重要な役割を担っているタンパク質を分子レベルで理解するため、本研究では病原菌でヘムを感知する二成分情報伝達系のヘムセンサータンパク質であるChrS/ChrAと、ABCファミリーに属するヘムトランスポーター (HmuTUW)複合体の機能構造解析を進行させてきた。
Hisタグを付けて大腸菌で発現させたChrSは界面活性剤であるデシルマルトシドによって高効率で可溶化および精製が可能である。これまでのChrS/ChrAの機能解析によって、リガンド(ヘム)の特異性、ヘム依存的なリン酸化活性能、ヘム結合に必須な残基を明らかにしてきた。ChrS単独での結晶化に成功しており、分解能7 AのX線回折スポットを確認した。しかし、再現性よく結晶を得る事が困難であった。一方、ChrAは可溶性のタンパク質であり、GST融合体として発現・精製・結晶化方法を確立した結果、単独での構造決定に成功した(未発表)。
病原菌由来のヘムトランスポーターは3種類のタンパク質サブユニットが1:2:2複合体で機能する。そのうち、ペリプラズム空間でヘムを捕捉するサブユニットについて、アポおよびホロ型の立体構造を高分解能で決定した。また、膜貫通領域とATP結合サブユニットを含む結晶化に成功し、X線回折実験を行なった結果、分解能が3.6 A程度の反射データが得られ、分子置換法による位相計算によって部分的なモデル構築が可能となった。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Structural basis for the transcriptional regulation of heme homeostasis in Lactococcus lactis2012

    • 著者名/発表者名
      H. Sawai
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 287 号: 36 ページ: 30755-30768

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.370916

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of Quinol-Dependent Nitric Oxide Reductase from Geobacillus stearithermophilus2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsumoto, T.Tosha, A.V.Pisliakov, T.Hino, H.Sugimoto, S.Nagano, Y.Sugita, Y.Shiro
    • 雑誌名

      Nat.Strl.Mol.Biol.

      巻: 19 号: 2 ページ: 238-245

    • DOI

      10.1038/nsmb.2213

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of H2O2-dependent Cytochrome P450SPαwith its Bound Fatty Acid Substrate : Insight into the Regioselective Hydroxylation of Fatty Acids at theαPosition2011

    • 著者名/発表者名
      T. Fujishiro, O. Shoji, S. Nagano, H. Sugimoto, Y. Shiro, Y. Watanabe
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 286 号: 34 ページ: 29941-29950

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.245225

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for nitrous oxide generation by bacterial nitric oxide reductases

    • 著者名/発表者名
      Yoshitsugu Shiro, Hiroshi Sugimoto, Takehiko Tosha, Singo Nagano, Tomoya Hino
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of Royal Society B

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Crystal structure of novel periplasmic heme binding protein.2012

    • 著者名/発表者名
      Youichi Naoe
    • 学会等名
      Meeting of the Asian Crystallographic Association (AsCA 2012)
    • 発表場所
      Adelaide, Australia
    • 年月日
      2012-12-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structure and reaction mechanism of metalloproteins2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sugimoto
    • 学会等名
      Advances in Protein Crystallography
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Structure and catalytic mechanism of iron-dependent enzymes2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sugimoto
    • 学会等名
      PDB40 : A Special Symposium Celebrating the 40th Anniversary of the PDB
    • 発表場所
      コールドスプリングハーバー研究所(コールドスプリングハーバー、USA)
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   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