真核細胞プロテアソームの試験管内再構成

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23657080
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 水島 恒裕 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 教授 (90362269)
• 連携研究者: 加藤 晃一 大学共同利用機関法人自然科学研究機構, 岡崎共通研究施設・岡崎統合バイオサイエンス, 教授 (20211849) ; 矢木 宏和 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助教 (70565423)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 分子認識及び相互作用

研究概要

真核生物の20S プロテアソームは28 個のサブユニットから形成され、α(1-7)β(1-7) β(1-7)α(1-7)から成る4層の円筒型構造をとる。真核生物の20Sプロテアソームを試験管内で再構築することにより、複合体形成機構の理解とその利用を目指し、構成サブユニットの発現、精製系の構築および複合体の再構成を行った。その結果20Sプロテアソームはαサブユニットだけでは安定なリング構造を形成せず、βサブユニットが結合することによりαリングが安定化することが示された。また、プロテアソーム19S制御因子複合体の分子集合に関わる専用シャペロンHsm3、Hsm3-Rpt1-C複合体、Rpn14 E384AのX線結晶構造解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] New crystal structure of proteasome-dedicated chaperone Rpn14 at 1.6 A resolution. (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kim, A. Nishide, Y. Saeki, K. Takagi,K. Tanaka, K. Kato, T. Mizushima
  • 雑誌名: Acta Cryst F 巻: 68 ページ: 517-21
  • DOI: DOI:10.1107/S1744309112011359
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for specific recognition of Rpt1, an ATPase subunit of the 26S proteasome, by a proteasome-dedicated chaperone Hsm3. (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Takagi, S. Kim, H. Yukii, M. Ueno, R. Morishita, Y. Endo, K. Kato, K. Tanaka, Y. Saeki, T. Mizushima
  • 雑誌名: J.Biol. Chem 巻: 287 ページ: 12172-82
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.P112.345876
  • 査読あり
• [雑誌論文] The proteasome: molecular machinery and pathophysiological roles. (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, T. Mizushima, Y. Saeki
  • 雑誌名: J.Biol. Chem 巻: 393 ページ: 217-34
  • DOI: DOI:10.1515/hsz-2011-0285
  • 査読あり
• [雑誌論文] 構造から見るプロテアソームの機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、西尾和也
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 増刊、29 ページ: 1875-81
• [学会発表] プロテアソーム複合体構造とシャペロンによる形成機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)
  • 年月日: 20121214-16
• [学会発表] プロテアソーム19S制御因子複合体形成シャペロンHsm3の構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治、金相佑、加藤晃一、田中啓二、佐伯泰、水島恒裕
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 20120620-22
• [学会発表] Studies of the structure and molecular mechanisms of the proteasome assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsunehiro Mizushima
  • 学会等名: The Annual Review Conference of the Global COE program of University of Hyogo
  • 発表場所: Center for Advanced Science & Technology HYOGO (Hyogo, Japan)
  • 年月日: 2012-02-13
• [学会発表] プロテアソーム19S複合体の分子集合を支援する新規シャペロンHsm3の構造とメカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治、金相佑、佐伯泰、田中啓二、加藤晃一、水島恒裕
  • 学会等名: 平成23年度日本結晶学会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] プロテアソーム分子集合シャペロンRpn14 E384A変異体の結晶構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、金相佑、西出旭、佐伯泰、田中啓二、加藤晃一
  • 学会等名: 平成23年度日本結晶学会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] 不要なタンパク質を分解する装置の構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕
  • 学会等名: 第4回兵庫県立大学シンポジウム
  • 発表場所: 神戸市産業振興センター(兵庫)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] プロテアソーム複合体形跡における専用シャペロンの構造と役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム生命科学若手研究者発表会
  • 発表場所: 兵庫県立先端科学技術支援センター(兵庫)
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] ユビキチン-プロテアソーム経路による特異的なタンパク質分解機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム生命科学若手研究者発表会
  • 発表場所: 兵庫県立先端科学技術支援センター(兵庫)
  • 年月日: 2011-06-30