回転分子モーターＦ１（／Ｖ１）－ＡＴＰａｓｅの回転子を人工的に作る

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23570199
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大阪医科大学
• 研究代表者: 古池 晶 大阪医科大学, 医学部, 助教 (60392875)
• 連携研究者: 横山 謙 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (70271377)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 1分子観察 / ATP合成酵素 / 回転トルク / 回転分子モーター / 光学顕微鏡

研究概要

F1(V1)-ATPaseは、ATP駆動の回転分子モーターである。「どのような回転子なら回転運動が可能か」という視点から、回転子のどの領域が回転に寄与しているのかを調べた。回転軸と固定子の接触領域のうち、下部のわずかな部分だけを残した変異体が、回転速度、回転トルクともに野生型の半分程度を示した。これまでの結果と合わせると、回転子には回転に必要不可欠なアミノ酸は存在しないことになる。回転子には棒状構造だけが必要なのか、回転子のどの部分もある程度回転に寄与できるか、のいずれかであろう。

研究成果

• [雑誌論文] None of the Rotor Residues of F1-ATPase Are Essential for Torque Generation (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Chiwata, A. Kohori, T. Kawakami, K. Shiroguchi, S. Furuike, K. Adachi, K. Sutoh, Yoshida, K. Kinosita Jr.
  • 雑誌名: Biophys. J. 巻: 106 ページ: 2166-2174
  • DOI: 10.1016/j.bpj
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis of ADP inhibition of vacuolar (V)-type ATPase/synthase (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Kishikawa, A. Nakanishi, S. Furuike, M. Tamakoshi, K. Yokoyama.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 ページ: 403-412
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.523498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Torque generation and utilization in motor enzyme F0F1-ATP synthase : half-torque F1 with short-sized pushrod helix and reduced ATP Synthesis by half-torque F0F1 (2012)
  • 著者名/発表者名: E. Usukura, T. Suzuki, S. Furuike, N. Soga, E. Saita, T. Hisabori, K. Kinosita Jr, M. Yoshida.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 ページ: 1884-1891
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.305938
  • 査読あり
• [雑誌論文] Torque generation in F1-ATPase devoid of the entire amino-terminal helix of the rotor that fills half of the stator orifice (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kohori, R. Chiwata, M.D. Hossain, S. Furuike, K. Shiroguchi, K. Adachi, M. Yoshida, K. Kinosita Jr.
  • 雑誌名: Biophys. J. 巻: 101 ページ: 188-195
  • DOI: 10.1016/j.bpj
  • 査読あり
• [学会発表] Analysis of the MgADP-inhibition mechanism of VoV1 by domain swapping approach (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Kishikawa et. al.
  • 学会等名: 日本生物物理学会 第51回年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都市
  • 年月日: 2013-10-30
• [学会発表] Single molecule analyses of human F1-ATPase revealed distinct rotation scheme of mitochondrial F1 motor (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki et. al.
  • 学会等名: 日本生物物理学会第51回年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都市
  • 年月日: 2013-10-28
• [学会発表] Relationship between sensitivity to MgADP-inhibition and affinity for phosphate (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Kishikawa et. al.
  • 学会等名: 第86回日本生化学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 横浜市
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] None of the rotor residues of F1-ATPase are essential for torque generation (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Chiwata et. al.
  • 学会等名: 生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大学・東山キャンパス
  • 年月日: 20120922-24
• [学会発表] Single-molecule analyses of the rotation and regulation of human F1-ATPase (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki et. al.
  • 学会等名: 生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大学・東山キャンパス
  • 年月日: 20120922-24
• [学会発表] ATP駆動の回転分子モーターを用いたATP加水分解の1分子熱力学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古池晶
  • 学会等名: 合同公開シンポジウム「揺らぎと生命機能」×「水和とATP」―ゆらぎと水-生命のエネルギーと機能の分子機構を探る
  • 発表場所: 大阪ガーデンパレス
  • 年月日: 20120914-15
• [学会発表] Stepping rotation in H+-ATPase/synthase has been revealed with an essentially drag-free probe (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Furuike et. al.
  • 学会等名: The 8th European Biophysics Congress
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 20110824-17
• [学会発表] Rotation of F1-ATPase with a protrusion-less gamma rotor (2011)
  • 著者名/発表者名: Chiwata, R. et. al.
  • 学会等名: The 8th European Biophysics Congress
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 20110824-17
• [図書] 「第22章膜タンパク質の1分子観察」岩田想編, 膜タンパク質構造研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山謙, 古池晶, 岸川淳一
  • 総ページ数: 233(187-195)
  • 出版者: 化学同人