ホタルルシフェラーゼは発光反応をどのように制御しているか

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19370039
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中津 亨 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50293949)
• 研究分担者: 平竹 潤 京都大学, 化学研究所, 教授 (80199075) ; 加藤 太一郎 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (60423901) ; 木村 泰久 京都大学, 農学研究科, 助教 (10415143)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 構造生物学

研究概要

ホタルの黄緑色の発光を触媒するルシフェラーゼの、赤色発光色変異体であり活性部位から遠い位置の変異であるG326Sおよび発光量が低下するY257A変異体の活性測定および立体構造決定を行った。その結果、変異により生じる変化の要因は発光体の取り囲み方が弱いためエネルギーを損失することによることが示唆された。さらにホタルの発光制御に関わる別の酵素であるルシフェリン再生酵素の立体構造を決定した。

研究成果

• [雑誌論文] Deleting two C-terminal alpha-helices is effective to crystallize the bacterial ABC transporter Escherichia coli MsbA complexed with AMP-PNP (2010)
  • 著者名/発表者名: Terakado K, Kodan A, Nakano H, Kimura Y, Ueda K, Nakatsu T, Kato H.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr D Vol.66 ページ: 319-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高機能化ホタル・ルシフェラーゼ創製に向けて (2010)
  • 著者名/発表者名: 中津亨
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 52(1) ページ: 81-88
• [雑誌論文] X-ray crystallographic study of an HIV-1 fusion inhibitor with the gp41 S138A substitution. (2009)
  • 著者名/発表者名: Watabe T, Terakawa Y, Watanabe K, Ohno H, Nakano H, Nakatsu T, Kato H, Izumi K, Kodama E, Matsuoka M, Kitaura K, Oishi S, Fujii N.
  • 雑誌名: J Mol Biol. Vol.392 ページ: 657-665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional role of the linker region in purified human P-glycoprotein. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Kodan A, Kimura Y, Ueda K, Nakatsu T, Kato H.
  • 雑誌名: FEBS J. Vol.276 ページ: 3504-3516
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for gibberellin recognition by its receptor GID1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimada A, Ueguchi-Tanaka M, Nakatsu T, Nakajima M, Naoe Y, Ohmiya H, Kato H, Matsuoka M.
  • 雑誌名: Nature Vol.456 ページ: 520-523
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of efficient firefly bioluminescence via adiabatic transition state and seam of sloped conical intersection (2008)
  • 著者名/発表者名: Chung LW, Hayashi S, Lundberg M, Nakatsu T, Kato H, Morokuma K.
  • 雑誌名: J Am Chem Soc. Vol.130 ページ: 12880-12881
  • 査読あり
• [雑誌論文] A direct repeat of E-box-like elements is required for cell-autonomous circadian rhythm of clock genes (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakahata Y, Yoshida M, Takano A, Soma H, Yamamoto T, Yasuda A, Nakatsu T, Takumi T.
  • 雑誌名: BMC Mol Biol. 1
  • 査読あり
• [学会発表] ホタル・ルシフェラーセによるπ空間制御機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺角香菜子、中津亨
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: アスティ徳島
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] ホタルルシフェラーゼは基質の不斉をどのように見分けているのか? (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤太一郎, 宮永佳奈, 番匠亜沙美, 中津亨, 武尾正弘, 根来誠司
  • 学会等名: 日本生物工学会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] ホタルにおける発光制御メカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 中津亨
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] ルシフェリン再生酵素のX線結晶構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥田智彦、五味恵子、梶山直樹、加藤博章、中津亨
  • 学会等名: 日本薬学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2009-03-26
• [学会発表] ゲンジボタル・ルシフェラーゼの発光反応および発光色制御機構の構造基盤 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中津亨
  • 学会等名: 酵素工学研究会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2008-04-25