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2012 年度 実施状況報告書

葉緑体型ATP合成酵素の活性調節機構を構造の側面から理解する

研究課題

研究課題/領域番号 23570159
研究機関金沢大学

研究代表者

紺野 宏記  金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 准教授 (80419267)

キーワードATP合成酵素
研究概要

ATP合成酵素の部分複合体である葉緑体型α3β3γでは挿入配列により内在性の阻害サブユニットであるεによる活性制御(ε阻害)が非常に強く発現される。挿入配列とε阻害の関係を明らかにするために、εサブユニットにより阻害された構造をとっているα3β3γ の構造解析を目指した。初年度(23年度)は、タグを利用しないα3β3γの精製法を確立し、4つの異なる結晶化条件を決定した。
24年度は、実験室レベルの回折実験を行ったが、もっともよい分解能を与える結晶で6.5オングストローム程度であった。次に、得られている結晶を用いて、放射光施設で回折実験を行った。しかし、放射光施設のビームでも、分解能の向上は見られなかった。分解能を向上させるため、結晶を浸す溶液の沈殿剤等の濃度を上げることで結晶から水分子を除き、分解能を向上させる方法(脱水操作)を試みた。今のところ分解能の向上は見られていない。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

タンパク質の結晶化は、さまざまな結晶化条件を、試行錯誤しながら行うのが一般的であるため、当初の計画以上に早く進む場合もあるが、計画が大幅に遅れる場合も多い。初年度(23年度)は、計画通りに研究が進んでいると思われたが、24年度は計画通りに研究が進んでいるとは言い難い。最適な結晶化条件の探索と同時に、結晶化に適した変異α3β3γ 複合体の作成も必要であると考えられる。

今後の研究の推進方策

牛ミトコンドリアや大腸菌由来のα3β3γ 複合体では、αサブユニットのN末端数十アミノ酸はひも状になっている。このひも状の部分を切断することで、分子のパッキングが良くなり、分解能が向上すると考えられる。そこで、ひも状のアミノ酸配列を欠損させた変異体を作製・精製し、結晶化条件の最適化を行う。

次年度の研究費の使用計画

次年度(平成25年度)は、結晶化に適した変異体の作製に必要な遺伝子実験試薬およびタンパク質精製に必要な生化学実験試薬、カラム樹脂の購入に使用する。また、放射光施設や学会などへの旅費も計上する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Nano-scale alignment of proteins on a flexible DNA backbone2012

    • 著者名/発表者名
      Nojima, T., Konno, H., Kodera, N., Seio, K., Taguchi, H., Yoshida, M.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: 52534

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0052534

  • [雑誌論文] Thiol modulation of the chloroplast ATP synthase is dependent on the energization of thylakoid membranes2012

    • 著者名/発表者名
      Konno, H., Nakane, T., Yoshida, M., Ueoka-Nakanishi, H., Hara, S., Hisabori T.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 53 ページ: 626-34

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs018

  • [雑誌論文] A conformational change of the γ subunit indirectly regulates the activity of cyanobacterial F1-ATPase2012

    • 著者名/発表者名
      E. Sunamura, H. Konno, M. Imashimizu, M. Mochimarui, T. Hisabori
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 287 ページ: 38695-38704

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.395053

    • 査読あり
  • [学会発表] シアノバクテリアF1-ATPaseにおけるγサブユニットの構造変化と活性制御の関連2012

    • 著者名/発表者名
      砂村栄一郎、紺野宏記、今清水真理、持丸真理、久堀徹
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会・第38回討論会
    • 発表場所
      岡山大学薬学部
    • 年月日
      20121222-20121224
  • [学会発表] DNA構造によるタンパク質の柔軟な連結2012

    • 著者名/発表者名
      野島 達也、紺野 宏記、古寺 哲幸、清尾 康志、田口 英樹、吉田 賢右
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会5.0
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      20121121-20121122
  • [学会発表] Conformational change of the γ subunit regulates the ATP hydrolysis activity of cyanobacterial ATP synthase2012

    • 著者名/発表者名
      Sunamura, EI, Konno, H, Imashimizu, M, Mochimaru, M, Hisabori, T
    • 学会等名
      17th European Bioenergetics Conference
    • 発表場所
      University of Freiburg, Germany
    • 年月日
      20120915-20120920
  • [備考] 金沢大学バイオAFM先端研究センター

    • URL

      http://www.se.kanazawa-u.ac.jp/bioafm_center/j/Imaging%20Div.htm

  • [備考] 東京工業大学・資源化学研究所・久堀研究室

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/papers.html

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公開日: 2014-07-24  

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