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2009 年度 実績報告書

細菌型mitoNEET新規構造に立脚したレドックスシステム生理学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21659111
研究機関日本医科大学

研究代表者

岩崎 俊雄  日本医科大学, 医学部, 講師 (40277497)

キーワードmitoNEET / 鉄硫黄クラスター / 金属蛋白質 / 好熱菌 / レドックス / 構造機能生理 / 国際情報交流 / アメリカ:ドイツ
研究概要

哺乳動物のmitoNEETは、ミトコンドリア外膜に局在し、抗インスリン改善薬ピオグリタゾンの標的酵素の1つと考えられている。しかし、その生理機能は一切不明である。高度好熱菌Thermus thermophilusゲノム解析で見出した細菌型mitoNEETホモログにつき、構造機能生理解析を連携して行い、平成21年度には以下の主要成果を得た。
1.好熱菌mitoNEETホモログの結晶構造解析・EXAFS解析を国内外共同研究として行い、蛋白質骨格構造および[2Fe-2S]クラスター中心の構造をラット酵素と比較し、国際生物無機化学会で発表した。また、耐熱性カナマイシン遺伝子を利用した相同組換により、好熱菌mitoNEETホモログの欠損株を作成、本酵素が生育に必須であることを示した。さらに好熱菌の網羅的トランスクリプトームデータを解析し、細菌型mitoNEETホモログ遺伝子が、好熱菌で恒常的に発現していることを確認した。予想に反し、膜酵素をコードする上流側近接遺伝子はほとんど発現していなかった。これらの研究成果は、次年度に論文として発表する。
2.好熱菌mitoNEETホモログのポリクロナル抗体を作成し、好熱菌の可溶性画分に本酵素が存在することを確認した。次年度に細胞内局在部位を検討する。また、ヒト・ミトコンドリアおよび好熱菌酵素ホモログの立体構造比較および保存性アミノ酸配列情報に基づき、遺伝子操作しやすいシアノバクテリアのゲノム情報ベースに細菌型mitoNEETホモログの有無を検討したが、有為なホモログ同定には至っていない。
3.ラットmitoNEETの詳細なpulsed EPR解析を国際共同研究として行い、二量体中の2つの[2Fe-2S]クラスター間のスピン相互作用を詳細に解析した。また、ラットmitoNEETでは、His側鎖、Cys側鎖に配位する分子表面側のFe原子が還元されることを示した。本研究成果は、論文として発表した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Continuous-wave and pulsed EPR characterization of the [2Fe-2S](Cys)_3(His)_1 cluster in rat mitoNEET.2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Iwasaki, 他
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131

      ページ: 13659-13667

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional pulsed electron spin resonance characterization of ^<15>N-labeled archaeal Rieske-type ferredoxin.2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Iwasaki, 他
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 583

      ページ: 3467-3472

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermophile "NEET" : structure toward functional understanding.2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Iwasaki, 他
    • 雑誌名

      J.Biol.Inorg.Chem. 14 Suppl 1

      ページ: S212-S212

  • [学会発表] Thermophile "NEET" : structure toward functional understanding.2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Iwasaki, 他
    • 学会等名
      14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry (ICBIC14)
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20090725-20090730
  • [学会発表] Toward heterologous overexpression of hyperthermophilic archaeal iron-sulfur metalloenzyme complexes in Escherichia coli : a case study with the archaeal recombinant SdhC subunit.2009

    • 著者名/発表者名
      鴻巣麻子, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2009-12-09

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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