古細菌におけるチオレドキシン系抗酸化システムの解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21510237
• 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: 生物分子科学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 中村 努 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (10357668)
• 連携研究者: 井上 豪 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20263204) ; 松村 浩由 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30324809) ; 玉田 太郎 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (50391248)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 活性発現の分子機構 / 活性酸素 / 抗酸化システム / 反応中間体

研究概要

生命の抗酸化機構の進化をタンパク質科学の面から追究するため、古細菌のペルオキシレドキシン(Prx)および関連タンパク質の構造解析を行い、その特徴を明らかにした。特に、Prxと基質である過酸化水素との複合体の構造解析により、反応初期と遷移状態について議論した。また、古細菌のスーパーオキシドディスムターゼの構造解析により、その金属イオン選択性を議論した。タンパク質反応を水素原子が関与した形で明らかにするためには中性子回折データを得ることが必要である。そのためのタンパク質大型結晶の作製法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Growth of protein crystals by syringe-type top-seeded solution growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroyoshi Matsumura, Keisuke Kakiniuchi, Tsutomu Nakamura, Shigeru Sugiyama, Mihoko Maruyama, Hiroaki Adachi, Kazufumi Takano, Satoshi Murakami, Tsuyoshi Inoue, and Yusuke Mori
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des 巻: 11 ページ: 1486-1492
  • DOI: DOI:10.1021/cg101361n
• [雑誌論文] Crystal structure of the cambialistic superoxide dismutase from Aeropyrum pernix K1 : insights into enzyme mechanism and stability (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Nakamura, Kasumi Torikai, Koichi Uegaki, Junji Morita, Kodai Machida, Atsushi Suzuki, Yasushi Kawata
  • 雑誌名: FEBS J 巻: 278 ページ: 598-609
  • DOI: DOI:10.1111/j.1742-4658.2010.07977.x
• [雑誌論文] Growth of large protein crystals by a large-scale hanging-drop method (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kakinouchi, Tsutomu Nakamura, Taro Tamada, Hiroaki Adachi, Shigeru Sugiyama, Mihoko Maruyama, Yoshinori Takahashi, KazufumiTakano, Satoshi Murakami, Tsuyoshi Inoue, Ryota Kuroki, Yusuke Mori and Hiroyoshi Matsumura
  • 雑誌名: J. Appl. Cryst 巻: 43 ページ: 937-939
  • DOI: DOI:10.1107/S0021889810015967
• [雑誌論文] Crystal structure of peroxiredoxin from Aeropyrum pernix K1 complexed with its substrate, hydrogen peroxide (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Nakamura, Yuji Kado, Takafumi Yamaguchi, Hiroyoshi Matsumura, Kazuhiko Ishikawa and Tsuyoshi Inoue
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 147 ページ: 109-115
  • DOI: DOI:10.1093/jb/mvp154
• [学会発表] Crystal Structure of Archaeal Cambialistic Superoxide Dismutase (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Nakamura, Kasumi Torikai, Junji Morita, Yasushi Kawata, and Koichi Uegaki
  • 学会等名: XXII Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Madrid
  • 年月日: 2011-08-27
• [学会発表] Aeropyrum pernix K1由来スーパーオキシドディスムターゼの立体構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村努、鳥養香澄、上垣浩一、森田潤司
  • 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] 古細菌ペルオキシレドキシンと過酸化水素複合体の立体構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村努、門祐示、松村浩由、井上豪
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-05-20