酸素センサーFixL蛋白質の分子内制御機構の解析

氧传感器FixL蛋白的分子内调控机制分析

• 批准号: 10780392
• 负责人: 中村 寛夫
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780392/
• 关键词: 酸素センサー; ヒスチジンキナーゼ; 情報伝達系; ATP; ADP; アロステリックエフェクト; 2成分系; ヘム

酸素適応はすべての生物がもつ細胞応答現象であり、酸素センサーとそれに続く情報伝達系によって支配されている。根粒菌のFixL/FixJタンパク質はtwo component systemに属し、酸素濃度変化をタンパク質リン酸化カスケードを介し伝達することで窒素固定系、嫌気呼吸系遺伝子群の発現制御をおこなう。FixLタンパク質はヘムドメインとヒスチジンキナーゼドメインからなり、センサードメインのヘムで酸素の結合、解離により直接酸素濃度を感知する、文字通り酸素センサーとして明らかとなった唯一のタンパク質である。申請者は【1】センサータンパク質の初発過程であるリガンド結合を理解する目的でFixLのセンサードメインの全体構造、およびヘム周辺の精密構造の解析を行なった。【2】大腸菌内で好気および嫌気培養の違いでFixL/FixJ信号伝達系の作動状態をβ-ガラクトシダーゼ活性の変動でモニターできる再構成系をもちいて、FixLタンパク質におけるリガンド結合/解離にはじまる自己リン酸化制御の分子機序明らかにするためにupregulation変異体を単離した。生化学、物理化学的解析により、自己リン酸化部位周辺がキナーゼ活性の卸御およびFixJへのリン酸基転移反応の共役部位であることを明らかにした。【3】ADPがアロステリックエフェクターとしてFixLタンパク質の酸素親和性を1/4-1/5に低下させることを発見した。また、ADPはリン酸化触媒部位に結合すること明らかにした。FixLタンパク質はホモダイマーでモノマー間のトランスのリン酸基転移によって自己リン酸化されるので、ADPによる親和性の低下は酸素解離によって始まるモノマー間のフリップフロップリン酸化反応を促進させるポジティブフィードバックレギュレーションであると結論した。

The acid diet is similar to that of the biological cell, which is similar to that of the acid family. Rhizopus, FixL/FixJ, two component system, acid, asphyxiate, asphyxia, respiratory system, respiratory system, respiratory system, In the FixL system, you can use the combination of acid, acid and acid. The applicant [1] did not need to know that the process information system was completed. In combination with the understanding of the purpose of the FixL, the whole system was built, and the analytical system was built. [2] in the bacteria, it is suspected that the FixL/FixJ signal is the state of action. The activity of the system is then constructed into a system of the system, the FixL system, the system, the combination

项目成果

H.Miyatake,M.Mukai,S.Adachi,H.Nakamura,K.Tamura,T.Iizuka,Y.Shiro,R.W.Strange,S.S.Hasnain: "Iron coordination structures of oxygen sensor FixL characterized by Fe K-edge extended X-ray absorption fine structure and resonance Raman spectroscopy"J.Biol.Chem.

H.Miyatake,M.Mukai,S.Adachi,H.Nakamura,K.Tamura,T.Iizuka,Y.Shiro,R.W.Strange,S.S.Hasnain：“氧传感器 FixL 的铁配位结构，其特征在于 Fe K 边缘扩展 X

H.Nakamura,K.Saito,E.Ito,K.Tamura,T.Tsuchiya,K.Nishigaki,Y.Shiro,T.Iizuka: "Identification of the hydorophobic amino acid residues required for heme assembly in the rhizobial oxygen sensor protein FixL"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 247. 427-431 (1998)

H.Nakamura、K.Saito、E.Ito、K.Tamura、T.Tsuchiya、K.Nishigaki、Y.Shiro、T.Iizuka：“鉴定根瘤菌氧传感器蛋白中血红素组装所需的疏水氨基酸残基

Y.Isogai,M.Ota,T.Fujisawa,H.Izuno,M.Mukai,H.Nakamura,T.Iizuka,K.Nishikawa: "Design and systhesis of a globin fold"Biochemistry. 38. 7431-7443 (1999)

Y.Isogai，M.Ota，T.Fujisawa，H.Izuno，M.Mukai，H.Nakamura，T.Iizuka，K.Nishikawa：“珠蛋白折叠的设计和合成”生物化学。

H.Miyatake,M.Kanai,S.Adachi,H.Nakamura,K.Tamura,H.Tanida,T.Tsuchiya,T.Iizuka,Y.Shiro: "Dynamic light-scattering and preliminary crystallographic studies of the sensor domain of the haem-based oxygen sensor FixL from Rhizobium meliloti"Acta Cryst.. D55. 12

H.Miyatake,M.Kanai,S.Adachi,H.Nakamura,K.Tamura,H.Tanida,T.Tsuchiya,T.Iizuka,Y.Shiro：“传感器域的动态光散射和初步晶体学研究

Nakamura et al.: "Identification of the hydrophobic amino acid residues requires for heme assembly in the rhizobial oxygen sensor protein FixL" Biochemical and Biophysical Research Communications. 247. 427-431 (1998)

Nakamura 等人：“鉴定根瘤菌氧传感器蛋白 FixL 中血红素组装所需的疏水性氨基酸残基”生物化学和生物物理研究通讯。