鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの作動機構:IscUの構造変換に基づく反応の機序

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20570130
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 高橋 康弘 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10154874)
• 連携研究者: 福山 恵一 大阪大学, 理学研究科, 教授 (80032283)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 鉄硫黄タンパク質 / 鉄硫黄クラスター / 生合成

研究概要

コファクターとして鉄硫黄(Fe-S)クラスターを持つタンパク質はFe-Sタンパク質と呼ばれ、光合成や呼吸などのエネルギー代謝から遺伝子の発現制御にいたるまで、重要かつ多彩な生理機能を担っている。それらFe-Sタンパク質の機能を支えているのがFe-Sクラスターの生合成系である。本研究では、Fe-S クラスターの生合成マシナリーで中心的な役割を担うIscUタンパク質の性質を解析し、ユニークな構造との相関を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造と作動機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田啓、福山惠一、高橋康弘
  • 雑誌名: 化学と生物 48(12) ページ: 831-837
  • 査読あり
• [雑誌論文] IscR regulates RNase LS activity by repressing rnlA transcription. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Otsuka, Kumiko Miki, Mitsumori Koga, Natsu Katayama, Wakako Morimoto, Yasuhiro Takahashi, Tetsuro Yonesaki
  • 雑誌名: Genetics 185(3) ページ: 823-830
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Insights into Vinyl Reduction Regiospecificity of Phycocyanobilin : Ferredoxin Oxidoreductase (PcyA). (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Hagiwara, Masakazu Sugishima, Htoi Khawn, Hideki Kinoshita, Katsuhiko Inomata, Lixia Shang, J.Clark Lagarias, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285(2) ページ: 1000-1007
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of the Fe-S cluster in the sensory domain of nitrogenase transcriptional activator VnfA from Azotobacter vinelandii. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nakajima, Nobuyuki Takatani, Kyohei Yoshimitsu, Mitsuko Itoh, Shigetoshi Aono, Yasuhiro Takahashi, Yoshihito Watanabe
  • 雑誌名: FEBS J. 277(3) ページ: 817-832
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超分子マシナリーが担う鉄硫黄クラスターの生合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋康弘、和田啓、福山惠一
  • 雑誌名: 生化学 85(2) ページ: 139-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamism of Fe-S Cluster Biosynthesis Implicated by the Structure of SufC2-SufD2 Complex (2009)
  • 著者名/発表者名: Kei Wada, Norika Sumi, Rina Nagai, Kenji Iwasaki, Takayuki Sato, Kei Suzuki, Yuko Hasegawa, Shintaro Kitaoka, Yoshiko Minami, F.Wayne Outten, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 387 ページ: 245-258
  • 査読あり
• [雑誌論文] The asymmetric trimeric architecture of [2Fe-2S] IscU : implications for its scaffolding during iron-sulfur cluster biosynthesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimitsu Shimomura, Kei Wada, Keiichi Fukuyama, Yasuhiro Takahashi
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 383 ページ: 133-143
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターのde novo形成を担うIscUタンパク質の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中尚志、馬迫卓也、和田啓、福山恵一、高橋康弘
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成系における硫黄の供給メカニズム解明に向けた構造生物学的アプローチ (2010)
  • 著者名/発表者名: 平林佳、中嘉孝、高橋康弘、福山恵一、和田啓
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターのde novo合成を担うISCタンパク質群の複合体解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平林佳、岩永朋子、高橋康弘、福山恵一、和田啓
  • 学会等名: 日本結晶学会平成22年度年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 超好熱菌Aquifex aeolicusの鉄硫黄クラスター生合成に関わる中核成分、脱硫黄酵素IscSと中間体クラスター形成蛋白質IscUの相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平林佳、中嘉孝、高橋康弘、福山恵一、和田啓
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターの生合成を担う超分子複合酵素系 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋康弘
  • 学会等名: ラン藻の分子生物学2009
  • 発表場所: 千葉(招待講演)
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成に関わるSUF蛋白質群の構造・機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田啓,高橋康弘,福山恵一
  • 学会等名: 特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-12-01
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターの生合成を担うISC/SUFタンパク質の複合体構造から予想されるダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋康弘,和田啓,福山恵一
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸(招待講演)
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] Structural Studies on the Fe-S Cluster-bound Holo-form of IscU (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Takahashi, Yoshimitsu Shimomura, Kei Wada, Keiichi Fukuyama
  • 学会等名: Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation.
  • 発表場所: Georgia, USA(招待講演)
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] Crystal Structure of the SufC_2-SufD_2 Complex : Implications for Dynamic Rearrangement During Fe-S cluster Biosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Kei Wada, Norika Sumi, Rina Nagai, Kenji Iwasaki, Takayuki Sato, Kei Suzuki, Yuta Nagasaka, Yoshiko Minami, F.Wayne Outten, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • 学会等名: Fifth International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation.
  • 発表場所: Georgia, USA
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターの生合成を担うタンパク質複合体の構造とダイナミズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋康弘,和田啓,下村喜充,福山恵一
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋(招待講演)
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターを持ったIscUタンパク質の非対称な三量体構造からいえること (2008)
  • 著者名/発表者名: 福山恵一,下村喜充,和田啓,馬迫卓也,高橋康弘
  • 学会等名: 特定領域研究「生体超分子構造」第5回公開シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成系(SUFマシナリー)の中核成分,SufBの機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤喬之,和田啓,福山恵一,高橋康弘
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Snapshots in the reaction pathway of bilin reductase PcyA (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Hagiwara, Masakazu Sugishima, Htoi Khawn, Hideki Kinoshita, Katsuhiko Inomata, L.Shang, J.C.Lagarias, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • 学会等名: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] Biosynthesis of Fe-S clusters by the SUF system implicated by the crystal structure of SufCD complex (2008)
  • 著者名/発表者名: Kei Wada, Takayuki Sato, Norika Sumi, Yasuhiro Takahashi, Keiichi Fukuyama
  • 学会等名: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2008-08-26
• [学会発表] The asymmetric architecture of 2Fe-2S IscU, a scaffold protein for iron-sulfur cluster biosynthesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Fukuyama, Kei Wada, Yoshimitsu Shimomura, Yasuhiro Takahashi
  • 学会等名: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2008-08-26
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターの生合成機構:ISCとSUFタンパク質群の構造と機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋康弘,和田啓,下村喜充,福山恵一
  • 学会等名: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] ビリン還元酵素PcyAの反応経路における段階別スナップショット (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩原義徳,杉島正一,Htoi khawan,木下秀樹,猪股勝彦,Lixia Shang,J.Clark Lagarias,高橋康弘,福山恵一
  • 学会等名: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターの生合成に関与するSUFマシナリーの構造・機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田啓,佐藤喬之,鷲見法香,北岡伸太郎,高橋康弘,福山恵一
  • 学会等名: 第8回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-11
• [図書] タンパク質をつくる-抽出・精製と合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷俊治、高橋康弘
  • 総ページ数: 1-30
  • 出版者: 化学同人
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/tougyo/