| 研究課題/領域番号 |
13680690
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
高橋 康弘 大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (10154874)
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| 研究分担者 |
大岡 宏造 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30201966)
福山 恵一 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80032283)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | 鉄硫黄蛋白質 / 鉄硫黄クラスター / iscオペロン / sufオペロン / 分子間相互作用 / 機能マシナリー / IscS / IscU |
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| 研究概要 |
鉄硫黄(Fe-S)蛋白質は、非ヘム鉄と無機硫黄原子から成るFe-Sクラスター([2Fe-2S]または[3Fe-4S]、[4Fe-4S])を持つ蛋白質の総称であり、細菌から高等動植物まで優に100を越える種類が分布している。これらのFe-Sクラスターはポリペプチドの翻訳後、蛋白質内部に形成されるものであるが、その生合成の機構は長い間未知の課題として残されていた。近年、我々は、過剰発現させるとFe-Sクラスター形成能を大幅に増加させる遺伝子群として大腸菌のiscオペロン(iscRSUA-hscBA-fdx-ORF3)を同定した。本研究ではこれを発展させ、以下の解析を進めた。
1.iscオペロンにコードされる遺伝子群を系統的に破壊した変異体を作成、解析し、Fe-Sクラスター形成を担う機能マシナリーであることを明確にした。
2.マシナリーの成分であるIscAについて生化学的な解析、Fdxについて結晶構造解析を行い、それぞれの特性を明らかにした。
3.マシナリーの8成分間の相互作用についてTwo-hybrid法とPull-down法を併用した解析を進め、複雑な機能ネットワークの実体を明らかにした。また、IscS-IscU間の相互作用について詳細な生化学的解析を行い、Fe-Sクラスター中間体形成の初発過程に関して重要な知見を得た。
4.iscオペロンの欠失変異体から生じた偽復帰変異体を契機として、独立した第二のFe-Sクラスターアセンブリー装置として、sufABCDSEオペロン(これまで機能未知)にコードされるSUFマシナリーを見出した。SUFマシナリーの成分は古細菌、グラム陰性細菌、ラン藻、(葉緑体)など、ISCマシナリーを持たない生物に広く分布している。Fe-Sクラスター合成系の進化を考える上でも、大変意義深い発見になった。
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