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2011 年度 実績報告書

脱凝集活性を持つ分子シャペロンClpBの構造変化と機能

研究課題

研究課題/領域番号 21770151
研究機関甲南大学

研究代表者

渡辺 洋平  甲南大学, 理工学部, 講師 (40411839)

キーワード分子シャペロン / 凝集体 / 脱凝集 / ClpB / AAA
研究概要

分子シャペロンClpBは、別の分子シャペロンであるDnaKとその補因子と協力し、熱などのストレスにより変性、凝集したタンパク質を再生することができる。ClpBはAAA+タンパク質の1つで、N末端ドメイン、AAA1モジュール、Mドメイン、AAA2モジュールからなるサブユニットがリング状の6量体を形成し、ATPの加水分解のエネルギーを利用して働く。また、凝集したタンパク質をほぐす(脱凝集)際、凝集タンパク質を6量体リングの孔に通す(糸通し)といわれている。
ClpBの6量体リングは不安定で、タンパク質濃度、塩濃度、温度、ヌクレオチドの結合状態に応じて、解離会合を繰り返している。この不安定さは、ClpBが効率的に脱凝集を行うために必要ともいわれているが、一方で、ClpBの機能解析を非常に複雑で困難にする。これまでに私たちは、ClpB6量体リング内の隣り合うサブユニットをジスルフィド結合で固定することにより、サブユニット2つをつなげた固定化2量体ClpB、サブユニット6つ全てをつなげた固定化6量体ClpBを作成している。今回これらを用いて、脱凝集反応におけるClpBサブユニットの解離会合の重要性を検証した。
固定化2量体ClpBは野生型に比べ6量体構造を安定に維持することができる。生理的な条件において、固定化2量体の脱凝集活性は野生型よりも低かったが、6量体構造がより不安定になる高塩濃度条件下では、野生型よりも高かった。また、固定化6量体では、いずれの条件においても脱凝集活性は著しく低下しており、効率的な脱凝集反応にはClpB6量体の適度な解離会合が重要であることが示唆された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Orientation of the amino-terminal domain of ClpB affects the disaggregation of the protein2012

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Mizuno, Yosuke Nakazaki, Masasuke Yoshida, Yo-hei Watanabe
    • 雑誌名

      FEBS J.

      巻: 279 ページ: 1474-1484

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1742-4658.2012.08540.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of conserved arginines in ATP-binding domains of AAA+ chaperone ClpB from Thermus thermophilus2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamasaki, Yosuke Nakazaki, Masasuke Yoshida, Yo-hei Watanabe
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 278 ページ: 2395-2403

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2011.08167.x

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子シャペロンClpB変異体の基質糸通し速度の測定2011

    • 著者名/発表者名
      中崎洋介、吉田賢右、渡辺洋平
    • 学会等名
      特定領域研究「タンパク質の社会」平成23年度班会議
    • 発表場所
      別府湾ロイヤルホテル(大分県)
    • 年月日
      20111121-20111123
  • [学会発表] AAA+シャペロンClpBのサブユニット間の協同性2011

    • 著者名/発表者名
      山崎孝史、中村俊樹、吉田賢右、渡辺洋平
    • 学会等名
      特定領域研究「タンパク質の社会」平成23年度班会議
    • 発表場所
      別府湾ロイヤルホテル(大分県)
    • 年月日
      20111121-20111123
  • [学会発表] 分子シャペロンClpBのサブユニット間の協同性2011

    • 著者名/発表者名
      山崎孝史、中村俊樹、吉田賢右、渡辺洋平
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-09-23

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公開日: 2013-06-26  

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