タンパク質膜透過におけるSecDFの機能とプロトン駆動力の役割

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22370070
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 森 博幸 京都大学, ウイルス研究所, 准教授 (10243271)
• 研究分担者: 秋山 芳展 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (10192460)
• 連携研究者: 塚崎 智也 東京大学, 理学系研究科, 助教 (80436716) ; 南野 徹 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (20402993)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 生体膜

研究概要

細菌におけるタンパク質膜透過は、膜タンパク質SecDFにより促進されるが、その分子機構は明らかではない。本研究において、高度好熱菌Thermus thermophilus由来のSecDFの結晶構造を3.3A分解能で明らかにすると共に、構造情報に基づいた詳細な生化学的解析を進めた。その結果、「SecDF は、ATPに依存しないタンパク質膜透過能力を発揮するために、PMFのエネルギーにより駆動される膜内在性モータとして機能する」との新たな作業仮説を提唱するに到った。

研究成果

• [雑誌論文] 細菌のタンパク質分泌を促進する膜タンパク質SecDF の構造と機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森 博幸、塚崎智也
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 51巻 ページ: 28-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and functionof a membrane component SecDF that enhances protein export. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukazaki, T.*, Mori, H.*, Echizen, Y., Ishitani, R., Fukai, S., Tanaka, T., Perederina, A., Vassylyev, D. G., Kohno, T.,Matsurana, A. D., Ito, K. &Nureki O
  • 雑誌名: Nature 巻: 474 ページ: 235-238
  • DOI: doi:10.1038/nature09980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Post liberation cleavage of signal peptides is catalyzed by the S2P protease in bacteria. (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito, A., Hizukuri, Y., Matsuo, E.-i., Chiba, S., Mori, H., Nishimura, O., Ito, K., and Akiyama, Y
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 108 ページ: 13740-13745
  • DOI: doi:10.1073/pnas.1108376108
  • 査読あり
• [学会発表] Structure and functionof SecDF, a membrane integrated protein translocation enhancing facor. (2013)
  • 著者名/発表者名: 森博幸、塚崎智也、町田裕紀子、三登一八、濡木理、伊藤維昭、秋山芳展
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会ワークショップ「細胞構造研究の新展開」
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] ビブリオ菌のタンパク質分泌マシナリーシナリー:SecDFパラログの発現制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森 博幸、橋本成祐、小嶋誠司、本間道夫、秋山芳展
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会シンポジウム「運動超分子マシナリーの機能メカニズム」
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 細菌の蛋白質膜透過装置の構造・機能・病原性との関わり (2011)
  • 著者名/発表者名: 森 博幸
  • 学会等名: 第48回細菌学会中部支部会(特別講演)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20111021-22
• [学会発表] 蛋白質膜透過を促進する膜内在性因子SecDFの構造と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森 博幸、塚崎智也、越前友香、秋山芳展、濡木 理、伊藤維昭
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会シンポジウム「生体膜エネルギー変換装置の超分子科学」
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] プロトン駆動力を用いたSecDFによる蛋白質膜透過の昂進機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森 博幸、塚崎智也、越前友香、濡木 理、伊藤維昭
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会ワークショップ「細胞膜ダイナミクス:In vitro再構成系によるアプローチ」
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110607-09
• [学会発表] Structure, function and evolution of bacterial protein translocation machinery (2010)
  • 著者名/発表者名: Mori H., Tsukazaki, T., Akiyama Y., Nureki O. and Ito K
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会ワークショップ「進化からみたタンパク質社会」、
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] 細菌のタンパク質膜透過装置の構造と機能(特別講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 森 博幸
  • 学会等名: 第4回細菌学若手コロッセウム
  • 発表場所: 修善寺
  • 年月日: 20100826-28
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/akiyama/index.html