ヘム結合型酸素センサーキナーゼの酸素センシングとリン酸化シグナリングの分子機構

血红素结合氧传感器激酶的氧传感和磷酸化信号传导的分子机制

• 批准号: 12147210
• 负责人: 中村 寛夫
• 金额: $ 16.19万
• 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 Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12147210/
• 关键词: 酸素センサー; リン酸化; ヘム; 二成分情報伝達系; 酸素適応; ヘム輸送; 根粒菌; 環境; 遺伝子発現; 2成分情報伝達系; ヒスチジンキナーゼ; タンパク質リン酸化; 酸素セレサー; 情報伝達系; プロテインキナーゼ

根粒菌のFixL・FixJタンパク質はそれぞれ二成分情報伝達系の酸素センサーヒスチジンキナーゼとレスポンスレギュレーターである。とりわけ、FixLはセンサードメインにヘムを含むユニークなセンサータンパク質であり、リガンドである酸素の結合/解離を分光学的に精密に扱えるという研究上の利点を持つ。我々はFixL・FixJ混合液中でATPを用いたリン酸化反応の前後でFixLの酸素親和性が低下することを発見し、さらに、ADPがFixLの酸素親和性を低下させるアロステリックエフェクターであることを突き止めた。ADPはATPと競合的にリン酸化触媒部位に結合すること、ATPの方がADPより強く結合することがわかった。これらの結果から、FixLホモダイマー中でATPを用いたリン酸化反応の際に生成したADPが交互にFixLサブユニットのリン酸化反応を促進する2気筒エンジンモデルを提案した。ADPによってリガンド親和性が変化するという発見は二成分情報伝達系研究において初めてである。ヒスチジンキナーゼは例外なくホモダイマーで機能していることから本モデルの普遍性が予想され、あらたなパラダイムを構築した。また、細胞におけるヘムの重要性を考え、動物細胞におけるヘムの輸送を研究した。本研究では細胞への取込みを検出するために蛍光性類似体である亜鉛ポルフィリンを用い、蛍光顕微鏡で観察した。亜鉛ポルフィリンの取り込みには細胞種特異性、ヘムによる阻害、pH依然性、タンパク質修飾剤感受性などが認められ、特異的なヘム輸送体、もしくは受容体の存在が示唆された。

Rhizopus のFixL・FixJ タンパク性はそれぞれ two-component information 伝达组のAcid element センサーヒスチジンキナーゼとレスポンスレギュレーターである.とりわけ、FixLはセンサードメインにヘムを合むユニークなセンサータンパク性であり, the advantages of precise and precise research on the binding/dissociation of oligosaccharides are maintained. The ATP in the FixL・FixJ mixture was acidified before and after acidification with FixL, and the acid affinity of FixL was reduced.発见し, さらに, ADP がFixL, acid peptide affinity is low させるアロステリックエフェクターであることを出きめた. ADP and ATP compete with each other to combine the acidification catalytic site of ADP and ATP. AD PがinteractiveFixLサブユニットのリンacidificationreversalをpromotingする2気tubeエンジンモデルをproposalした. ADP's affinity and affinity is changed by the two-component information system research system. Exceptional functionら本モデルの universality が conceived され, あらたなパラダイムをconstructed した.また, cell におけるヘムの Importance を test え, animal cells におけるヘムのtransport を research した. In this study, the cells were collected and analyzed using a photosimilar body and a microscopic microscope.亜ポルフィリンのtaking り込みには Cell species specificity, ヘムによる inhibition, pH stability, タンパク quality The modifier's sensitivity is to recognize the presence of the specific natura transporter and the atoll receptor.

项目成果

Saito, K., et al.: "The uncoupling of oxygen sensing, phosphorylation signaling and transcriptional activation in oxygen sensor FixL and FixJ mutants"Molecular Microbiology. (In press). (2003)

Saito, K. 等人：“氧传感器 FixL 和 FixJ 突变体中氧传感、磷酸化信号传导和转录激活的解偶联”分子微生物学。

Satoru Akimoto, Atsunari Tanaka, Kayako Nakamura, Yoshitsugu Shiro, Hiro Nakamura: "O_2 specific regulation of the ferrous heme-based sensor kinase FixL from Sinorhizobium meliloti and its aberrant inactivation in the ferric form."Biochem.Biophys.Res.Comm

Satoru Akimoto、Atsunari Tanaka、Kayako Nakamura、Yoshitsugu Shiro、Hiro Nakamura：“来自苜蓿中华根瘤菌的亚铁血红素传感器激酶 FixL 的 O_2 特异性调节及其三价铁形式的异常失活。”Biochem.Biophys.Res.Comm

ADP reduces the oxygen-binding affinity of a sensory histidine kinase, FixL: the possibility of an enhanced reciprocating kinase reaction.

• DOI: 10.1073/pnas.0305795101
• 发表时间: 2004-03
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
• 影响因子: 11.1
• 作者: Hiro Nakamura;H. Kumita;K. Imai;T. Iizuka;Y. Shiro

Hideyuki Kumita, Seiji Yamada, Hiro Nakamura, Yoshitsugu Shiro: "Chimeric sensory kinases containing O2 sensor domain of FixL and histidine kinase domain from thermophile."Biochim.Biophys.Acta. 1646. 136-144 (2003)

Hideyuki Kumita、Seiji Yamada、Hiro Nakamura、Yoshitsugu Shiro：“含有 FixL 的 O2 传感器结构域和来自嗜热菌的组氨酸激酶结构域的嵌合感觉激酶。”Biochim.Biophys.Acta。

Miyatake H,Mukai M,Park SY,Adachi S,Tamura K,Nakamura H,Nakamura K.Tsuchiya T,Lizuka T,Shiro Y: "Sensory mechanism of oxygen sensor FixL from Rhizobuim meliloti : crystallographic, mutagenesis and resonance Raman spectroscopic studies."Journal of Molecula

Miyatake H,Mukai M,Park SY,Adachi S,Tamura K,Nakamura H,Nakamura K.Tsuchiya T,Lizuka T,Shiro Y：“苜蓿根瘤菌氧传感器 FixL 的传感机制：晶体学、诱变和共振拉曼光谱研究。