FoF_1-ATP合成酵素の高次構造の解析

FoF_1-ATP合酶高阶结构分析

• 批准号: 08780560
• 负责人: 表 弘志
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780560/
• 关键词: ATP Synthase; FoF_1

本研究では、FoF_1-ATP合成酵素の立体構造を明らかにするため、FoF_1および、Foの精製、2次元結晶化条件の検索を行った。また、脂質二重膜に再構成した精製酵素をAFM(原子間力顕微鏡)で表面観察した。これによって、膜内在性であるFoのサブユニットの配置に関する情報を得ることができた。FoF_1-ATP合成酵素は、我々が既に報告している大量発現系を用いて、密度勾配遠心により精製した。また、Foは精製FoF_1を尿素で処理した。この処理でF_1部分のサブユニットを解離させ、その後Fo部分を遠心操作により沈殿させた。これにより、精製度90%以上のFoを得ることができた。このようにして調製したFo及びFoF_1を脂質二重膜に再構成し、AFMによる観察、二次元結晶化の条件の検索に用いた。Foは膜内在性で、H^+の輸送部位を形成している。したがって、H^+輸送の機構を理解するためにはFoの構造を明らかにすることが必要である。これまでにa,b,cの3種のサブユニットから構成されていること、これらのサブユニットが1:2:10-12の量比で存在していることが報告されている。しかし、これらのサブユニットの配置がどうなっているかはまだ明らかでなかった。本研究ではAFMを用いて、Foの表面構造を観察することにより、Foの各サブユニットの配置を推定した。その結果、cサブユニットによる、リング状の構造物とa,bサブユニットからなると思われる膨らみを見いだした。これは、cサブユニットが形成するリングの外側にaとbサブユニットが配置していることを示している。

This study で は FoF_1 - ATP synthesis and enzyme の three-dimensional structure を Ming ら か に す る た め, FoF_1 お よ び, xsl-fo の refined, 2 dimensional crystallization conditions の 検 cable line を っ た. Youdaoplaceholder0, lipid double membrane に, then <s:1> た refined enzyme をAFM(interatomic force 顕 micromirror)で surface 観 examination of た. こ れ に よ っ て, membrane internality で あ る Fo の サ ブ ユ ニ ッ ト の configuration に masato す る intelligence を る こ と が で き た. FoF_1 - ATP synthesis enzyme は, I 々 が に report both し て い る large 発 practice while department を い て, density hook with telecentric に よ り refined し た. Youdaoplaceholder0, Fo また, refined FoF_1を urea で, processing た た. The <s:1> host processes the でF_1 part サブユニットを サブユニットを dissociation させ, and the そ host performs the を telecentric operation on the Fo part によ and the host させた. <s:1> れによ を, 90% or more of the refined system <s:1> Foを is る る とがで た た た た た た た た. こ の よ う に し て modulation し た Fo and び FoF_1 を lipid double membrane に constitute し again, AFM に よ る 観 examine, secondary crystallization conditions の の 検 cable に with い た. The intrinsic properties of the Fo で membrane で and the <s:1> transport site of H^+ を form <s:1> て る る. Youdaoplaceholder0 たがって, H^+ conveying <s:1> mechanism を, understand するために <s:1> Fo <e:1> structure を, ら にする にする とが とが necessary である. こ れ ま で に a, b, c の three の サ ブ ユ ニ ッ ト か ら constitute さ れ て い る こ と, こ れ ら の サ ブ ユ ニ ッ ト が 1:2:10-12 の than で exist し て い る こ と が report さ れ て い る. し か し, こ れ ら の サ ブ ユ ニ ッ ト の configuration が ど う な っ て い る か は ま だ Ming ら か で な か っ た. This study で は AFM を with い て, xsl-fo の surface structure を 観 examine す る こ と に よ り, xsl-fo の サ ブ ユ ニ ッ ト の configuration を presumption し た. そ の results, c サ ブ ユ ニ ッ ト に よ る, リ ン グ shape の structure と a, b サ ブ ユ ニ ッ ト か ら な る と think わ れ る bentonite ら み を see い だ し た. こ れ は, c サ ブ ユ ニ ッ ト が form す る リ ン グ の lateral に と b サ ブ ユ ニ ッ ト が configuration し て い る こ と を shown し て い る.

项目成果

Futai,M.: "Conformational Transmission in ATP Synthase During Catalysis : Search for Large Structural Changes" Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 28,5. 409-414 (1996)

Futai,M.：“催化过程中 ATP 合酶的构象传递：寻找大的结构变化”生物能量学和生物膜杂志。

Takeycisu,K.: "Molecular imaging of Escherkla coli FoF_1-ATPae in reconstituted membranes using atomic force microscopy" FEBS Letters. 392. 110-113 (1996)

Takeycisu,K.：“使用原子力显微镜对重组膜中大肠杆菌 FoF_1-ATPae 进行分子成像”FEBS Letters。

Futai,M.: "F-Type H^+ ATPase (ATP Synthase) : Catalytic Site and Energy Coupling" Handbook of Biological Physics. 2. 49-74 (1996)

Futai，M.：“F-Type H^ ATPase（ATP Synthase）：催化位点和能量耦合”生物物理手册。