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ミトコンドリア膜を介した鉄の恒常性維持に関与するABC輸送体の構造生物学

ABC转运蛋白通过线粒体膜维持铁稳态的结构生物学

基本信息

批准号：
16048230
负责人：
伊藤隆
金额：
$ 2.3万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ミトコンドリアにおける酸化的リン酸化反応を担う蛋白質には,活性中心にヘム鉄や鉄-硫黄クラスター(FeS)を持つものが多い.したがって,ミトコンドリア機能の維持のためには,ミトコンドリア膜を介した鉄の輸送が重要である.しかし,過度の鉄の蓄積はヒドロキシラジカルの生成を促し,最終的にミトコンドリア機能が失われる.ヒトABCB6蛋白質は酵母ATM1ホモログとして同定されたABC輸送体である.ABCB6は現状で機能未知であるが,ATM1同様にミトコンドリアの鉄の恒常性維持に寄与していることが想像され,ミトコンドリア病の原因遺伝子の可能性もある.ABCB6についてはC末端可溶性領域(CSD,285残基,31kDa)について^2H/^<13>C/^<15>N標識試料を調製し,ADP/ATP非結合状態(apo型)において3次元三重共鳴NMRを測定することで,主鎖NMRシグナルの帰属を試みた.解析の結果,約70%の主鎖NMRシグナルの帰属に成功した.この帰属の結果,ADP/ATP結合領域付近の残基に対応する主鎖シグナルが観測されないことが判明した.試料がapo型であることから,ADP/ATP非存在下では当該領域にコンフォメーション多形が存在し,交換によるシグナルのブロードニングが起こっていると考えられる.つづいてADPとのタイトレーション実験を行った結果,過剰量のADP存在下で新たなクロスピークが観測された.これはADPの存在によりADP/ATP結合領域の構造が安定化されたためであると考えられる.前述のapo型の際と同様の解析を行うことによって,ADP存在下での主鎖シグナルの帰属も行った.

The active center of iron and sulfur (FeS) is a complex of iron and sulfur. It is important to maintain the function of iron transport in the medium of iron transport. The accumulation of excess iron promotes the formation of a complex, and ultimately the loss of its function. ABCB6 protein was isolated from yeast ATM1 and identified as ABC transporter. ABCB6 function was unknown. ATM1 isoform was isolated from ATM1 isoform and iron homeostasis was maintained. ABCB6 protein was isolated from the C-terminal soluble domain (CSD,285 residues,31kDa) and identified as 2H/^<13>C/^<15>N. The sample was modulated in the ADP/ATP unbound state (apo type). The analytical results show that about 70% of the main lock NMR spectra are successful. As a result of this study, it was found that ADP/ATP binding domain was associated with residues near the main chain. In the absence of ADP/ATP, the apo pattern of the sample is changed to the apo pattern when the apo pattern is changed to the apo pattern and the apo pattern is changed to the apo pattern when the apo pattern is changed. In the presence of ADP, a new type of ADP is detected. The structure of the ADP/ATP binding domain is stabilized. In the presence of ADP, the main lock of the apo type is the same as that of the apo type.