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2008 年度 実績報告書

ATP合成酵素の回転モーター制御の分子機構

計画研究

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 18074002
研究機関東京工業大学

研究代表者

久堀 徹  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (40181094)

研究分担者 山田 康之  立教大学, 理学部, 准教授 (80386507)
キーワードATP合成酵素 / 回転制御 / 回転阻害 / γサブユニット / εサブユニット / レドックス制御 / テントキシン
研究概要

植物型ATP合成酵素のγサブユニットの酸化還元制御による回転調節機構の詳細を明らかにするために、シアノバクテリアATP合成酵素に変異導入し、回転と停止の詳細(特に停止位置の解明)を一分子レベルで詳細に調べた。その結果、酸化状態ではいわゆる「ADP阻害」と言われている80度の停止位置での停止頻度が増加し、停止時間も長くなることがわかった(発表準備中)。一方、植物型ATP合成酵素のγサブユニットに特徴的な挿入配列の役割を明らかにするため、この配列を削除した変異体の詳細な解析を行った。1分子観察の結果から、この挿入配列がADP阻害の誘導に重要な役割を果たしていることおよび挿入配列を欠損したシアノバクテリアの生理レベルでの解析から、ADP阻害が暗所での細胞内のATPレベルの維持に直接的な役割を持っていることを明らかにした(投稿論文執筆中)。葉緑体型ATP合成酵素の特異的阻害剤であるテントキシンによる回転阻害の解析によってADP遊離段階が阻害されることを明らかにした。
シアノバクテリアATP合成酵素のεサブユニットおよびC末端側ヘリックス部分を植物由来のものに置換したキメラサブユニットについてNMRによる溶液構造の解析を行い、両者のヘリックス部分の長さあるいは二本のヘリックスをつなぐループ部分の長さがバクテリア由来のものと著しく異なることを明らかにした(論文投稿中、PDBコード2RQ6および2RQ7)。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular processes of inhibition and stimulation of ATP synthase caused by the phytotoxin tentoxin2008

    • 著者名/発表者名
      Meiss E., et al
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem 283

      ページ: 24594-24599

    • 査読あり
  • [学会発表] シアノバクテリアSyuechocystis sp. PCC6803におけるCF1_εサブユニット変異株の解析2009

    • 著者名/発表者名
      小林真理
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-22
  • [学会発表] Arp合成酵素の活性調節におけるεサブユニットの役割 (※日本生化学会奨励賞受賞講演)2008

    • 著者名/発表者名
      山田康之
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-11
  • [学会発表] Structure of the C-terminal domain of the s subunit of chloroplast-type F_12008

    • 著者名/発表者名
      紺野宏記
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-11
  • [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803におけるATP合成酵素のεサブユニットの生理的役割2008

    • 著者名/発表者名
      小林真理
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-11
  • [学会発表] 分子動力学計算及びX線小角散乱を用いた、好熱菌F1-ATPase εサブユニットのATP結合に伴う構造変化の研究2008

    • 著者名/発表者名
      笠口友隆、山田康之、橋本博、雲財悟、池口満徳
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      上福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-05
  • [学会発表] 蛍光ATP指示薬を用いたアポトーシスにおけるATPの時空間ダイナミクスのイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      今村博臣、齊藤健太、飯野亮太、山田康之、永井健治、野地博行
    • 学会等名
      第46回・本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-05
  • [学会発表] ADP阻害とε阻害の関連性 : 一分子観察による検証2008

    • 著者名/発表者名
      紺野宏記
    • 学会等名
      日本生体手ネルギー研究会第34回討論会
    • 発表場所
      東京医科歯科大学
    • 年月日
      2008-11-06
  • [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803におけるATP合成酵素のεサブユニットの生理的役割2008

    • 著者名/発表者名
      小林真理
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第34回討論会
    • 発表場所
      東京医科歯科大学
    • 年月日
      2008-11-06
  • [学会発表] SINGLE MOLECULE ANALYSIS OF THE TENTOXIN-INDUCED MOLECULAR PROCESSES OF INHIBITION AND STIMULATION OF CFI2008

    • 著者名/発表者名
      Meiss E., et al
    • 学会等名
      15^<th> European Bioenergetics Conference
    • 発表場所
      Trinity College Dublin, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2008-07-20
  • [学会発表] Epsilon subunit, an ATP sensor of ATP synthase2008

    • 著者名/発表者名
      Kato-Yamada, Y
    • 学会等名
      15^<th> European Bioenergetics Conference
    • 発表場所
      Trinity College Dublin, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2008-07-20
  • [学会発表] Structure of the C-terminal domain of the ε subunit of chloroplast-type F_12008

    • 著者名/発表者名
      IKonno H., et al
    • 学会等名
      15^<th> European Bioenergetics Conference
    • 発表場所
      Trinity College Dublin, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2008-07-20
  • [備考]

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~documents/rescurrent/0808/res0808.html

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2015-04-08  

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