バクテリオファージ頭部と尾部の結合に関わるネックの構造形成

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18570147
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 有坂 文雄 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助教授 (80133768)
• 研究分担者: 金丸 周司 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助手 (50376951)
• キーワード: バクテリオファージ / 分子集合 / 超遠心分析 / 静的多角度光散乱 / 蛋白質間相互作用 / ネック蛋白質 / X線結晶構造解析 / ウィルス

研究概要

ネック蛋白質gp13およびgp14両蛋白質の精製法が確立され、高収量で両蛋白質が得られる見通しができた。精製された両蛋白質を超遠心分析によって解析した結果、いずれも水溶液中で単量体として存在することが分かった。さらに、蛋白質濃度、緩衝液のpH、塩濃度を変化させて分子量を測定したが、通常の条件ではいずれも単量体として安定であった。ただし、gp13が若干高濃度で2量体形成が見られる。
両蛋白質はネックを構成する蛋白質なので、in vitroでも複合体を形成することが期待される。そこで、次に、両蛋白質を混合し、会合反応を測定したが、通常の条件下、即ち、pH6-9、塩濃度(NaCl)50mM〜0.5Mでは会合は全く見られなかった。そこで、0.2Mから1.OMの硫安存在下で会合が見られるかを調べた結果、硫安存在下ではある特定の大きさの会合体が生じていること、その存在比は硫安濃度0.8Mまで増加することが分かった。この会合体の分画を超遠心分析によって解析し、SDS電気泳動の結果を勘案した結果、複合体はgp13およびgp14の10:5の複合体(gp13)_<10>(gp14)_5であることが明らかになった。この精製標品を産総研三尾氏に依頼して電子顕微鏡観察をネガティブ染色によって行ったところ、大きさのほぼ均一な像を得ることが出来、この複合体が特異的な会合体であることが確認された。現在、両蛋白質単独での結晶化を試みているが、まだ成功していない。

研究成果

• [雑誌論文] From structure of the complex to understanding of the biology. (2007)
  • 著者名/発表者名: Rossmann, M.G., Arisaka, E., Battisti, A.J., Bouman, V.D., Chipman, P.R., Fokine, A., Hafenstein, S., Knamaru, S., Kostyuchenko, V.A., Mesyanzhinov, V.V., Shineider, M..M., Morais, M.C., Leiman, P.G., Palermo, L.M., Parrish,C.R., Xiao,C.
  • 雑誌名: Acta Cryst d63 ページ: 9-16
• [雑誌論文] Aggregation Aspects and Techniques for Assessment,Part 1. (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, T., Philo, J.S., Ejima, D., Tsyumoto, K., Arisaka,F.
  • 雑誌名: Bioprocess International. 4, ページ: 32-42
• [雑誌論文] Thiredoxin-h1 reduces and reactivates the oxidized cytosolic malate dehydeogenase dimer in higher plants. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hara, S., Motohashi, K, Arisaka, F., Oomano, P.G.N., Hosoya-Matsuda, N., Kikuchi, N., Fusada, N., Hisabori,T
  • 雑誌名: J.Boil.chem. 281(43) ページ: 32065-71
• [雑誌論文] The Asymmetric IscA Homodemer with and Exposed[2Fe-2S] Cluster Suggests the Structural Basis of the Fe-S Cluster Biosynthetic Scaffold (2006)
  • 著者名/発表者名: Morimoto, K., Yamashita, E., Kondou, Y., Lee, Soo Jae., Arisaka, E., Tsukihara, T., Nakai,M.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 360, ページ: 117-132
• [雑誌論文] Bionanotube Tetrapod Assembly by In Situ Synthesis of a Gold Anocluster with(gp5-His6)3 from Bacteriophage T4. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ueno, T., Koshiyama, T., Tsuruga, T., Goto, T., Kanamaru, S., Arisaka, F., Watanabe,Y.
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 45 ページ: 4508-4512
• [雑誌論文] Molecular Mechanism for Pterin-Mediated Inacivation of Tyrosine Hydroxylase : Formation of Insoluble Aggregates of Tyrosine Hydroxylase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Urano, F., Hayashi, N., Arisaka, F., Kurita, H., Murata, S., Ichinose,H.
  • 雑誌名: J.Biochem. 139 ページ: 625-635
• [雑誌論文] Construction of a Ball-and-Spike Protein Supramolecule. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, K., Kanamaru, S., Iwasaki, K., Ariska, E., Yamashita,I.
  • 雑誌名: Angew Chem Int Ed Engle.Apr21. 45(17) ページ: 2725-8
• [雑誌論文] Association and dissociation of the cell puncturing complex of bacteriophageT4 is controlled by both pH and temperature. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sarkar, S.K., Takeda, Y., Kanamaru.S., Arisaka, F.
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta, 1764 ページ: 1487-1492