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2022 年度 実施状況報告書

非チャネル型タンパク質膜組込装置YidCの分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 21K06053
研究機関京都産業大学

研究代表者

千葉 志信  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (20523517)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードYidC / タンパク質膜挿入
研究実績の概要

膜タンパク質を膜に組み込む膜組込装置には、孔(チャネル)を持つタイプと持たないタイプがある。チャネル型膜組込装置の分子機構の理解は比較的すすんでいるが、非チャネル型タンパク質膜組込装置の分子機構はその多くが不明である。本研究では、非チャネル型タンパク質膜組込装置YidCの分子機構と生理機能を理解するために、変異解析や阻害剤のスクリーニングを行うことを計画した。
2022年度は、昨年度に引き続き、YidCの阻害剤の探索をさらに進めた。候補化合物について、YidCの変異株に対する効果を見たところ、いくつかの阻害剤は、その阻害効果を喪失した。このことから、これらの阻害剤の直接のターゲットがYidCであることが強く示唆された。
一方で、昨年度から行っている、枯草菌YidCの新規基質の探索をさらに進めた。枯草菌膜タンパク質とMifMとを融合した各種レポーターを作成し、その膜挿入のSpoIIIJ依存性を検討し、結果として、複数のYidC基質と思われるものを同定した。さらに、これらの膜挿入がSpoIIIJの溝の塩基性残基に依存している事が示された。このことは、SpoIIIJの溝の塩基性が普遍的に重要であることを示している。一方、各基質間で、膜挿入に重要な性質がそれぞれ異なることも明らかになった。このことから、YidCは、基質特異的な相互作用も合わせてタンパク質の膜挿入を促進していることが示唆された。これらについて、必要なデータを揃え、論文としてまとめ、投稿した。
YidCの細胞質領域の変異解析をより詳細に進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

YidCの阻害剤について、有力と思われる化合物が複数見出された。また、YidCの新規基質を複数同定し、それらの成果をまとめ、論文投稿を行った。その中で、YidCの塩基性残基の普遍的な重要性と基質固有の相互作用の存在を報告した。
以上の成果が得られたことから、研究計画がおおむね順調に進行していると判断出来る。

今後の研究の推進方策

YidCの細胞質領域の変異解析を進め、YidCと基質とのどのような相互作用を介して膜挿入が促進されるのかについての知見を得る予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初の計画よりも、消耗品の使用量を低く抑えることができたため、その分を2023年度に回すことにした。2023年度は、YidCの細胞質領域の変異解析に、依然として多数のDNAプライマーが必要であるため、2022年度分の繰越請求した分と2023年度分とを併せて使用することで、着実に計画を遂行する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nascent chain-mediated translation regulation in bacteria: translation arrest and intrinsic ribosome destabilization2023

    • 著者名/発表者名
      Chiba Shinobu、Fujiwara Keigo、Chadani Yuhei、Taguchi Hideki
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 173 ページ: 227~236

    • DOI

      10.1093/jb/mvad007

  • [学会発表] 非チャネル型タンパク質膜挿入装置YidCの解析2023

    • 著者名/発表者名
      千葉志信
    • 学会等名
      サントリー生命科学財団セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質局在化装置に関連した翻訳アレスト因子の探索と解析2022

    • 著者名/発表者名
      千葉志信、吉田真悠、辻奈緒子、藤原圭吾
    • 学会等名
      第68回日本生化学会近畿支部例会
  • [学会発表] 放線菌由来の新規アレスト因子の探索と解析2022

    • 著者名/発表者名
      辻奈緒子、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
    • 学会等名
      第68回日本生化学会近畿支部例会
  • [学会発表] TnDR 法による新生鎖の動的挙動のプロテオームワイドな検出2022

    • 著者名/発表者名
      藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      第68回日本生化学会近畿支部例会
  • [学会発表] タンパク質局在化装置と翻訳アレスト因子の進化的な繋がり2022

    • 著者名/発表者名
      千葉志信、崎山歌恋、吉田真悠、下川-千葉直美、藤原圭吾
    • 学会等名
      第18回21世紀大腸菌研究会
  • [学会発表] TnDR-seq による新生鎖の動的挙動の網羅的検出2022

    • 著者名/発表者名
      藤原圭吾、赤岡大暉、千葉志信
    • 学会等名
      第18回21世紀大腸菌研究会
  • [学会発表] 微生物における新規翻訳品質管理機構 RQC の分子メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      高田啓、藤原圭吾、Gemma C. Atkinson、Vasili Hauryliuk、千葉 志信
    • 学会等名
      第18回21世紀大腸菌研究会
  • [学会発表] 枯草菌における翻訳途上鎖依存的な翻訳終了現象の解析2022

    • 著者名/発表者名
      赤岡大暉、高田啓、藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      第18回21世紀大腸菌研究会
  • [学会発表] 放線菌の新規翻訳アレスト因子の探索と解析2022

    • 著者名/発表者名
      辻奈緒子、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
    • 学会等名
      第18回21世紀大腸菌研究会
  • [学会発表] 真正細菌の翻訳アレスト因子の網羅的探索2022

    • 著者名/発表者名
      千葉志信
    • 学会等名
      第15回 小胞体ストレス研究会
  • [学会発表] モデル細菌における新生鎖ダイナミクスの網羅的検出2022

    • 著者名/発表者名
      藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      第15回 小胞体ストレス研究会
  • [学会発表] 放線菌由来の翻訳アレスト因子の探索と in vitro での解析2022

    • 著者名/発表者名
      辻奈緒子、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
    • 学会等名
      2022年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
  • [学会発表] 枯草菌における新生鎖依存的な翻訳終了現象2022

    • 著者名/発表者名
      赤岡大暉、高田啓、藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      2022年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
  • [学会発表] TnDR-seq による新生鎖挙動の検出2022

    • 著者名/発表者名
      藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      2022年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
  • [学会発表] TnDR-seq による新生鎖挙動の網羅的検出2022

    • 著者名/発表者名
      藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 微生物翻訳研究のこれから2022

    • 著者名/発表者名
      高田啓、藤原圭吾、千葉 志信
    • 学会等名
      第1回マルチファセットプロテインズ・若手ワークショップ
  • [学会発表] 真正細菌における翻訳アレストの解析と応用2022

    • 著者名/発表者名
      藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      第1回マルチファセットプロテインズ・若手ワークショップ
  • [学会発表] 機能性翻訳途上鎖の生理機能と分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      千葉志信
    • 学会等名
      第3回マルチファセットプロテインズ領域会議
  • [学会発表] TnDR-seqによる新生鎖挙動の検出2022

    • 著者名/発表者名
      藤原圭吾、千葉志信
    • 学会等名
      第3回マルチファセットプロテインズ領域会議

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公開日: 2023-12-25  

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