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2016 年度 実績報告書

ヒドロゲナーゼ成熟化における金属クラスター組み込みの分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 26291012
研究機関京都大学

研究代表者

三木 邦夫  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10116105)

研究分担者 渡部 聡  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50432357)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード構造生物学 / 成熟化タンパク質 / X線結晶解析
研究実績の概要

本研究は,[NiFe]ヒドロゲナーゼの成熟化をつかさどるHypタンパク質群を対象に,その作用過程で過渡的に形成される複合体状態を中心に構造解析を行い,金属クラスター組み込みなどの成熟化過程の分子機構を明らかにすることを目的としている.
HyhL-HypA複合体については,他種由来ヒドロゲナーゼやHypA単体をモデル分子とした分子置換法により初期位相を決定した.現在,構造の精密化を進めている.HyhL-HypC複合体については,安定した複合体の収量を増やすために,新たな発現条件の検討やタグを用いた精製方法の改善を行った.また,得られたサンプルについて結晶化スクリーニングを行った.
Ni供給タンパク質については,SlyDが持つNi結合配列(HGHXH)をT. kodakarensis由来タンパク質全体からBLAST検索したところ,唯一TK2203だけがこの配列を持つことが分かった.このタンパク質について構造解析を行ったところ,1.4A分解能で構造を決定することができた.しかしながら,得られた構造からTK2203はNi供給タンパク質ではなくジオキシゲナーゼであることが分かり,Niの供給はNi結合配列をもたない他のタンパク質が担っているか,あるいは,別のNi供給機構が存在することが示唆された.
プロテアーゼHybD(申請書のHycIより名称変更)については,得られた構造に基づいて金属結合部位の議論を行った.また,HyhL-HybD複合体を作成するために,前年度に作成したHybD変異体を用いた複合体調製を行い,結晶化を行った.さらに,金属クラスターを含んだHyhLをT. kodakarensis菌体から直接精製することも検討した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Crystal Structure of the TK2203 Protein from Thermococcus kodakarensis, a Putative Extradiol Dioxygenase2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishitani, J-R. Simons, T. Kanai, H. Atomi, and K. Miki
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.

      巻: F72 ページ: 427-433

    • DOI

      10.1107/S2053230X16006920

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of a [NiFe] Hydrogenase Maturation Protease HybD from Thermococcus kodakarensis KOD12016

    • 著者名/発表者名
      S. Kwon, Y. Nishitani, S. Watanabe, Y. Hirao, T. Imanaka, T. Kanai, H. Atomi, and K. Miki
    • 雑誌名

      Proteins: Struct., Funct., Bioinfo.

      巻: 84 ページ: 1321-1327

    • DOI

      10.1002/prot.25070

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] [NiFe]ヒドロゲナーゼ大サブユニットと成熟化タンパク質との複合体の結晶学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      權 成鶴,西谷優一,渡部 聡,金井 保,跡見晴幸,三木邦夫
    • 学会等名
      日本結晶学会2016年度年会
    • 発表場所
      水戸市,茨城県立県民文化センター
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
  • [学会発表] Structural Study of Hyp Protein Complexes for the Maturation of [NiFe] Hydrogenase from Thermococcus kodakarensis2016

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, T. Kawashima, Y. Nishitani, T. Kanai, H. Atomi, T. Imanaka, and K. Miki
    • 学会等名
      The 11th International Congress on Extremophiles (Extremophiles 2016)
    • 発表場所
      Kyoto University, Japan
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structure Analysis of a Hydrogenase Maturation Protease from the Hyperthermophilic Archaeon Thermococcus kodakarensis2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kwon, Y. Nishitani, S. Watanabe, Y. Hirao, T. Imanaka, T. Kanai, H. Atomi, and K. Miki
    • 学会等名
      The 11th International Congress on Extremophiles (Extremophiles 2016)
    • 発表場所
      Kyoto University, Japan
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-16
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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