Complex Allosteric Regulations in Clock Proteins

时钟蛋白中复杂的变构调节

基本信息

  • 批准号:
    22K15051
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

時計タンパク質KaiCは、C1およびC2という2つのドメインで異なる二種類の化学反応を触媒し、シアノバクテリアの概日リズムを生み出している。C1はアデノシン3リン酸(ATP)を加水分解することでリズムの周期を決定しており、C2はS431・T432をリン酸化・脱リン酸化するサイクル反応によってリズムを生み出している。C1とC2は触媒反応に応じてそれぞれ構造変化を繰り返し、しかもそれを互いに協同的に相互作用させることで、分子全体にわたるアロステリックな運動を生み出しており、これが概日リズムの起源となっている。異なる触媒作用をもつ2つのドメインにまたがる複雑なアロステリック運動を捉えるために、KaiCに結合して作用する低分子化合物をスクリーニングした。KaiCの概日リズムを速めたり(短周期化作用)、遅くしたり(長周期化作用)、止めてしまう(阻害作用)化合物を見出した。これらの化合物は、上記のC1-C2アロステリック運動のいずれかの過程に選択的に作用していると考えられる。こうした化合物の作用メカニズムを明らかにし、C1-C2アロステリック運動の主要なステップを捉えるために、スクリーニングによって得られた化合物を添加したKaiC結晶を得た。
时钟蛋白KAIC在两个域C1和C2中催化了两种不同的化学反应,从而产生了氰基细菌的节奏。 C1通过水解三磷酸腺苷(ATP)来确定节奏的循环,而C2通过循环反应产生节奏,从而磷酸化和去磷酸化的S431和T432产生节奏。 C1和C2响应催化反应而经历了重复的结构变化,并且通过以合作的方式相互作用,它们会在整个分子中产生变构运动,这是昼夜节律的起源。为了捕获具有不同催化作用的两个结构域的复杂变构运动,筛选了与KAIC结合并作用的小分子化合物。我们发现了加速,缓慢,缓慢并停止KAIC(抑制作用)的昼夜节律的化合物。这些化合物被认为可以在上述C1-C2变构运动的任何过程中有选择地起作用。为了阐明这些化合物的作用机理并捕获C1-C2变构运动中的主要步骤,使用筛选获得的化合物获得了KAIC晶体。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
シアノバクテリア概日時計のアロステリー機構
蓝藻生物钟的变构机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古池美彦;向山厚;山下栄樹;近藤孝男;秋山修志
  • 通讯作者:
    秋山修志
KaiCの2つのATP加水分解サイトを捉える構造解析
捕获 KaiC 的两个 ATP 水解位点的结构分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古池美彦;向山厚;山下栄樹;近藤孝男;秋山修志;古池美彦
  • 通讯作者:
    古池美彦
Visualizing a Day of Circadian Clock at Atomic Resolution
以原子分辨率可视化一天的昼夜节律时钟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mukaiyama Atsushi;Furuike Yoshihiko;Yamashita Eiki;Akiyama Shuji;古池美彦;古池美彦;古池美彦;古池美彦
  • 通讯作者:
    古池美彦
Cross-scale analysis of temperature compensation in the cyanobacterial circadian clock system
  • DOI:
    10.1038/s42005-022-00852-z
  • 发表时间:
    2022-04-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Furuike, Yoshihiko;Ouyang, Dongyan;Akiyama, Shuji
  • 通讯作者:
    Akiyama, Shuji
概日時計を指揮する時計タンパク質KaiCのアクセル・ブレーキ制御
KaiC 的加速器/制动控制,一种指导生物钟的时钟蛋白
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mukaiyama Atsushi;Furuike Yoshihiko;Yamashita Eiki;Akiyama Shuji;古池美彦;古池美彦
  • 通讯作者:
    古池美彦
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