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2010 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内分解システムの構造学的解析

Planned Research

Project AreaProteolysis in the Regulation of Biological Processes
Project/Area Number 18076003
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

杤尾 豪人  京都大学, 工学研究科, 准教授 (70336593)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 栗本 英治  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 研究員 (90234575)
野田 展生  北海道大学, 大学院・薬学研究院, 講師 (40396297)
Keywordsユビキチン / オートファジー / 構造生物学 / NMR / X線結晶構造解析 / プロテアソーム / 中性子小角散乱
Research Abstract

(京大グループ)昨年度までに、p62のUBAドメインが二量体を形成することによってユビキチンへの結合能が低下することを明らかにしていた。本年度は、同様のことがp62全長でも起きることを明らかにした。また、Rap80のタンデムUIMとK63結合型Ub2の複合体をNMRで決定したほか、NMR緩和実験よりUb結合に伴うタンデムUIMの動的特性の変化を明らかにした。
(名市大グループ)プロテアソーム構成タンパク質であるPA28αβ複合体およびα7サブユニットについて重水素ラベルを利用した中性子小角散乱解析を行った。その結果、PA28αβは3個のαサブユニットと4個のβサブユニットが交互に配置し、20Sプロテアソームとの相互作用面同士で会合したダイマー(14量体)とモノマー(7量体)との平衡にあることを明らかとした。この他、α7サブユニットが形成するホモ14量体は特定の2箇所のサブユニットのみが交換可能な状態にあるという興味深い結果を得た。一方、直鎖型ユビキチン鎖を形成するユビキチンリガーゼ複合体の構成要素であるHOIL-1(Ub1)-HOIP(UBA)複合体のX線結晶構造解析により、その立体構造に関する情報を得ることができた。
(北大グループ)液胞酵素の選択的オートファジーに関わる受容体Atg19およびAtg34の積荷認識ドメインの立体構造をNMR法により決定し、積荷認識機構の構造的基盤を明らかにした。Atg8のE2酵素Atg3がAtg8-family interacting motifを持つことを同定し、Atg8との相互作用様式を明らかにするとともに、その相互作用が選択的オートファジーに果たす役割を明らかにした。Atg7の立体構造をX線結晶解析法により決定し、Atg7がAtg8を認識し活性化する構造的基盤を明らかにした。

  • Research Products

    (16 results)

All 2011 2010

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Purification, crystallization and preliminary crystallographic studies of Lys48-linked polyubiquitin chains2010

    • Author(s)
      Morimoto, D., Isogai, S., Tenno, T., Tochio, H., Shirakawa, M., Ariyoshi, M.
    • Journal Title

      Acta Crystallographica Section F

      Volume: 66 Pages: 834-837

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] H-1, C-13, and N-15 resonance assignment of the TIR domain of human MyD88.2010

    • Author(s)
      Ohnishi H, Tochio H, Kato Z, Kimura T, Hiroaki H, Kondo N, Shirakawa M.
    • Journal Title

      Biomolecular NMR Assignments

      Volume: 4 Pages: 123-125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distance Determination in Proteins inside Xenopus laevis Oocytes by Double Electron-Electron Resonance Experiments.2010

    • Author(s)
      Igarashi R, Sakai T, Hara H, Tenno T, Tanaka T, Tochio H, Shirakawa M.
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 132 Pages: 8228-8229

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solution structure of a zinc-finger domain that binds to poly-ADP-ribose2010

    • Author(s)
      Isogai, S., Kanno, S.I., Ariyoshi, M., Tochio, H., Ito, Y., Yasui, A., Shirakawa, M.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 15 Pages: 101-110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective transport of alpha-mannosidase by autophagic pathways : structural basis for cargo recognition by Atg19 and Atg34.2010

    • Author(s)
      Watanabe Y, Noda NN, Kumeta H, Suzuki K, Ohsumi Y, Inagaki F
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 285 Pages: 30026-30033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autophagy-related protein 8 (Atg8) family interacting motif in Atg3 mediates the Atg3-Atg8 interaction and is crucial for the cytoplasm-to-vacuole targeting pathway.2010

    • Author(s)
      Yamaguchi M, Noda NN, Nakatogawa H, Kumeta H, Ohsumi Y, Inagaki F
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 285 Pages: 29599-29607

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The NMR structure of the autophagy-related protein Atg8.2010

    • Author(s)
      Kumeta H, Watanabe M, Nakatogawa H, Yamaguchi M, Ogura K, Adachi W, Fujioka Y, Noda NN, Ohsumi Y, Inagaki F
    • Journal Title

      Journal of Biomolecular NMR

      Volume: 47 Pages: 237-241

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atg8-family interacting motif crucial for selective autophagy2010

    • Author(s)
      Noda NN, Ohsumi Y, Inagaki F
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 584 Pages: 1379-1385

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SANS investigation of assembly state of proteasome activator 28 and the 20S proteasome2010

    • Author(s)
      Masaaki Sugiyama
    • Journal Title

      J.Phys.Conf.Ser.

      Volume: 247 Pages: 012020

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 中性子小角散乱によるPA28αβ複合体およびα7ホモリングの動的高次構造解析2011

    • Author(s)
      栗本英治
    • Organizer
      日本薬学会 第131年会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Presentation] オートファジー特異的PI3キナーゼ複合体の構造基盤2011

    • Author(s)
      野田展生
    • Organizer
      第6回オートファジー研究会
    • Place of Presentation
      掛川
    • Year and Date
      2011-01-12
  • [Presentation] Structural analysis of the UBA domain of p62 and its interaction with ubiquitin2010

    • Author(s)
      Hidehito Tochio
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA(招待講演)
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Structural basis of selective autophagy.2010

    • Author(s)
      Noda NN
    • Organizer
      1st Sino-Japan Symposium on Autophagy
    • Place of Presentation
      Xi'an, China(招待講演)
    • Year and Date
      20101000
  • [Presentation] Structural Study of Complex Protein with Small-Angle Neutron Scattering2010

    • Author(s)
      Masaaki Sugiyama
    • Organizer
      第48回 日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20100920-20100922
  • [Presentation] p62 UBAドメインの結晶構造とユビキチンとの相互作用2010

    • Author(s)
      栃尾豪人
    • Organizer
      第10回 日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌(招待講演)
    • Year and Date
      20100616-20100618
  • [Presentation] 酵母Atg6/Vps30のTRECDの構造とオートファジーにおける役割2010

    • Author(s)
      Noda NN, Kobayashi T, Adachi W, Fujioka Y, Ohsumi Y, Inagaki F
    • Organizer
      BMB2010
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-10

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Published: 2012-07-19  

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