• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

タンパク質膜挿入・膜透過に関与する糖脂質MPIaseと標的タンパク質との相互作用

公募研究

研究領域天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御
研究課題/領域番号 26102703
研究機関岩手大学

研究代表者

西山 賢一  岩手大学, 農学部, 教授 (80291334)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードタンパク質膜挿入 / タンパク質膜透過 / MPIase / SecYEG / YidC
研究実績の概要

膜タンパク質の膜挿入は根本的な部分ではすべての生物において保存されている。大腸菌においては、シグナル認識粒子SRPやタンパク質膜透過チャンネルSecYEGに依存して膜挿入が進行する経路と、これらに依存しないで進行する経路が存在する。YidC は、ミトコンドリアや葉緑体にもホモログが存在し、タンパク質膜挿入に重要な役割を果たす。YidCの結晶構造が報告され、その構造に基づきYidCの作用機構が提唱されているが、その機能については今なお不明な点が多い。申請者はタンパク質膜挿入の再構成系を確立し、膜挿入に必須の糖脂質MPIase(Membrane Protein Integrase)を発見した。さらに、この再構成系を用いてYidC機能を解析したところ、基質膜タンパク質の量が少ないときはMPIaseのみに依存して膜挿入するが、基質膜タンパク質量がMPIaseやYidCよりも多いときはYidCにより膜挿入効率が数倍上昇することを示した。この結果は、MPIaseとYidCが直接相互作用することを示している。YidCに強く依存する膜タンパク質とあまり依存しない膜タンパク質が報告されている。これらの膜タンパク質の膜挿入に関して再構成系で調べたところ、いずれの場合も膜挿入にはMPIaseが必須でありことが判明した。これらの結果は、まず膜タンパク質はMPIaseと相互作用して膜挿入反応が進行し、その後YidCに基質が受け渡されて膜挿入が完了することを強く示唆している。YidCの依存性が弱い膜タンパク質に関しては、MPIaseだけで膜挿入が十分に進行し、YidC機能が必要ないことが明らかとなった。YidCによる膜挿入促進は、SRP/SecYEGに依存する場合もしない場合も同様に観察された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Ohio State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Ohio State University
  • [雑誌論文] Relationship between glycolipozyme MPIase and components comprising the protein transport machinery2015

    • 著者名/発表者名
      Endo, Y., Nishiyama, K.
    • 雑誌名

      Med. Res. Arch.

      巻: 2 ページ: 1-24

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] “糖脂質酵素(Glycolipozyme)”MPIaseの構造と作用機作2015

    • 著者名/発表者名
      西山賢一、島本啓子
    • 雑誌名

      酵素工学

      巻: 74 ページ: 14-18

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 糖脂質酵素MPIase に依存するタンパク質膜挿入反応は YidC により促進される2016

    • 著者名/発表者名
      志水優子、佐々木優、Ross Dalbey、西山賢一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [学会発表] タンパク質膜挿入反応に関与する糖脂質酵素MPIaseの構造と機能2016

    • 著者名/発表者名
      西山 賢一
    • 学会等名
      第1回デザイン生命工学研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-08 – 2016-03-08
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質膜挿入に関与する糖脂質酵素MPIaseのin vivoにおける機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      沢里 克宏、佐藤 諒、西山 賢一
    • 学会等名
      第1回デザイン生命工学研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-08 – 2016-03-08
  • [学会発表] MPIase (membrane protein integrase), a glycolipozyme involved in protein integration into and protein translocation across the cytoplasmic membrane of E. coli2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Nishiyama, Michael Moser, Shoichi Kusumoto, Keiko Shimamoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of biosynthetic enzymes for MPIase, a glycolipozyme essential for membrane protein integration2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sato, Keiko Shimamoto, Toshiyuki Yamaguchi, Michael Moser, Ken-ichi Nishiyam
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Glycolipozyme MPIase functions as membrane protein integrase in vivo2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Sawasato, Michael Moser, Ryo Sato, Ken-ichi Nishiyama
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstitution of glycolipozyme MPIase-dependent protein integration into membrane2015

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sasaki, Hideaki Matsubayashi, Yutetsu Kuruma, Takuya Ueda, Ken-ichi Nishiyama
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of an MPIase homologue in plants that catalyses membrane protein integration2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Endo, Toshiyuki Yamaguchi, Hideaki Matsubayashi, Yutetsu Kuruma, Takuya Ueda, Keiko Shimamoto, Ken-ichi Nishiyama
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] タンパク質膜挿入に関与する糖脂質酵素MPIaseの植物ホモログの精製2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤 佑太、松林 英明、山口 敏幸、車 ゆうてつ、上田 卓也、島本 啓子、西山賢一
    • 学会等名
      第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] タンパク質膜挿入・膜透過に関与する糖脂質酵素MPIaseのin vivoにおける機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      沢里 克宏、Michael Moser、佐藤 諒、田村 康、遠藤 斗志也、西山 賢一
    • 学会等名
      第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] タンパク質膜挿入に必須の糖脂質酵素MPIase の生合成因子の同定2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 諒、澤里 克宏、山口 敏幸、Moser Michael、島本 啓子、西山 賢一
    • 学会等名
      第10回 無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      理化学研究所(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2015-10-13 – 2015-10-14
  • [学会発表] 人工細胞開発のための機能的膜タンパク質試験管内合成システムの構築2015

    • 著者名/発表者名
      西山賢一
    • 学会等名
      「動的・多要素な生体分子ネットワークを理解するためのの基盤構築」研究発表会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-10-05 – 2015-10-06
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質膜挿入・膜透過に関与する糖脂質MPIaseと標的タンパク質との相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木優、Michael Moser、Maria Huber、西山賢一
    • 学会等名
      「天然物ケミカルバイオロジー~分子標的と活性制御~」 第8回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-06-08 – 2015-06-09
  • [学会発表] タンパク質膜挿入に必須な糖脂質酵素MPIaseの生合成経路の解明2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 諒、山口 敏幸、Moser Michael、島本 啓子、西山 賢一
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランド ホテル・京近江(滋賀県・大津市)
    • 年月日
      2015-06-04 – 2015-06-05
  • [学会発表] 再構成によるタンパク質膜挿入における必須因子の決定2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木優、松林英明、車ゆうてつ、上田卓也、西山賢一
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランド ホテル・京近江(滋賀県・大津市)
    • 年月日
      2015-06-04 – 2015-06-05
  • [学会発表] 大腸菌タンパク質膜挿入因子MPIaseのin vivo における役割2015

    • 著者名/発表者名
      沢里克宏、Michael Moser、佐藤諒、田村康、遠藤斗志也、西山賢一
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランド ホテル・京近江(滋賀県・大津市)
    • 年月日
      2015-06-04 – 2015-06-05
  • [備考] 西山研究室 研究内容

    • URL

      http://news7a1.atm.iwate-u.ac.jp/~sec/research.html

URL: 

公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi