ミトコンドリア膜を介した鉄の恒常性維特に関与するABC輸送体の構造・機能解析

ABC 转运蛋白的结构和功能分析，特别是通过线粒体膜参与铁稳态

• 批准号: 17048033
• 负责人: 伊藤 隆
• 金额: $ 4.1万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17048033/
• 关键词: ABC輸送体; ミトコンドリア; ヘム; ABCB6; NMR; 膜蛋白質; ミトコンドリア病; ATP結合; 鉄の恒常性

酸化的リン酸化反応を担う蛋白質には活性中心に鉄原子を持つものが多いことから,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を失わせる.ヒトABCB6は酵母ATM1ホモログとして同定されたABC輸送体である.ABCB6の機能はごく最近になって解明され,ヘム前駆体をミトコンドリア内に取り込むことによって鉄の恒常性維持に関与していることが明らかになった.また,ミトコンドリア病の原因遺伝子の可能性も考えられる.ABCB6のC末端ABCドメイン(ABCB6-C,285残基,31kDa)については,apo型およびADP結合型とも,主鎖NMRシグナルが全体の約25%の残基について観測されないことが,昨年度までの解析によって判明していた.また,これらの残基はABCドメイン間で保存されている重要な領域に局在していることから,活性発現に重要な何らかの動的構造多形の存在が示唆されていた.この動的構造多形性を確認するために,主鎖^1H^<-15>N相関クロスピーク強度のpH依存性,温度依存性,磁場依存性の解析を行なった.解析の結果,C末端約20残基にはアミドプロトンと水との早い交換が観測されたものの,そのほかの領域では動的構造多形性の存在が明らかになった.これは,既報の古細菌ABCドメインMJ1267の^<15>N緩和解析結果とも一致しており,ABC輸送体が共通に持つ性質と結論付けられる.また,この動的構造多形性がABCドメインと膜貫通ドメインの問のシグナル伝達機構を担っている可能性も強く示唆される.以上の結果に加えて,ABCB6-Cのモデル構造の検証と精密化のために,残余双極子カップリングの測定,および選択的プロトン標識試料を用いたNOE解析,ATP結合型ABCB6-Cについても解析も行った.

Acidification acidification リ ン anti 応 を bear う protein に は active center を hold objects に iron atoms つ も の が more い こ と か ら, ミ ト コ ン ド リ ア function の maintain の た め に は, ミ ト コ ン ド リ ア membrane を interface し た iron objects の conveying important で が あ る. し か し, excessive の iron objects の accumulation は ヒ ド ロ キ シ ラ ジ カ ル の generated を promote し, final に ミ ト コ ン ド リ ア function Lost を わ せ る. ヒ ト ABCB6 は yeast ATM1 ホ モ ロ グ と し て with fixed さ れ た ABC conveying body で あ る. ABCB6 の function は ご く recently に な っ て interpret さ れ, ヘ ム 駆 body before を ミ ト コ ン ド リ ア に inside take り 込 む こ と に よ っ て iron objects の constancy to maintain に masato and し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, ミ ト コ ン ド リ ア disease cause of の survived 伝 の possibility も exam え ら れ る. ABCB6 の C terminal ABC ド メ イ ン ABCB6 - C, 285 residues, 31 (kda) に つ い て は, apo type お よ び ADP combination type と も, main lock NMR シ グ ナ ル が all の about 25% の residues に つ い て 観 measuring さ れ な い こ と が, yesterday's annual ま で の parsing に よ っ て.at し て い た. ま た, こ れ ら の residues は ABC ド メ イ ン で between save さ れ て い る important area な に bureau in し て い る こ と か ら, active 発 に now how important な ら か の dynamic structure of polymorphic の is が in stopping さ れ て い た. こ の dynamic structure of pleomorphic を confirm す る た め に, main lock 1 h ^ ^ < - > 15 N phase masato ク Youdaoplaceholder0, ロスピ, molar intensity <e:1>, pH dependence, temperature dependence, magnetic field dependence <e:1>. Analyze を lines なった. Parsing の results, about 20 C end residues に は ア ミ ド プ ロ ト ン と water と の early い exchange が 観 measuring さ れ た も の の, そ の ほ か の field で は dynamic structure of pleomorphic の is が Ming ら か に な っ た. こ れ は, both reported の archaea ABC ド メ イ ン MJ1267 の ^ < 15 > N moderate resolution result と も consistent し て お り, ABC delivery が に hold つ common nature と conclusion pay け ら れ る. ま た, こ の moving tectonic pleomorphic が ABC ド メ イ ン と transmembrane ド メ イ ン の asked の シ グ ナ ル 伝 of institutions を bear っ て い る strong possibility も く in stopping さ れ る. Above の result に え て, ABCB6 - C の モ デ ル tectonic の 検 card と motors の た め に, residual dipole カ ッ プ リ ン グ の determination, お よ び sentaku of プ ロ ト ン logo with material を い た NOE, ATP combination type ABCB6 -c に つ い て も parsing line も っ た.

项目成果

Solution structure of the C-terminal transcriptional activator domain of FixJ from Sinorhizobium meliloti and its recognition of the fixK promoter

• DOI: 10.1021/bi0509043
• 发表时间: 2005-11-15
• 期刊: BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.9
• 作者: Kurashima-Ito, K;Kasai, Y;Shiro, Y
• 通讯作者: Shiro, Y

Design of λ Cro fold:: Solution structure of a monomeric variant of the de novo protein

• DOI: 10.1016/j.jmb.2005.10.005
• 发表时间: 2005-12-09
• 期刊: JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY
• 影响因子: 5.6
• 作者: Isogai, Y;Ito, Y;Ota, M
• 通讯作者: Ota, M

Identification of the RecR toprim domain as the binding site for both RecF and RecO - A role of RecR in RecFOR assembly at double-stranded DNA-single-stranded DNA junctions

• DOI: 10.1074/jbc.m512658200
• 发表时间: 2006-07-07
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Honda, Masayoshi;Inoue, Jin;Mikawa, Tsutomu
• 通讯作者: Mikawa, Tsutomu

「FIDのサンプリングとデータ処理」第5版 実験化学講座 8 NMR・ESR

《FID采样与数据处理》第五版实验化学课程8 NMR/ESR

• 发表时间: 2006
• 作者: M.Itoh;K.Nagatomo;Y.Kubo;Y.Sugimoto;O.Saitoh;M.Watanabe;Kaori Kurashima-Ito;Yasuhiro Isogai;Sundaresan Rajesh;伊藤 隆(共著)
• 通讯作者: 伊藤 隆(共著)

生命秩序を担う生体超分子 蛋白質・核酸・酵素 2005年8月号増刊

负责生命秩序的生物超分子：蛋白质、核酸和酶 2005 年 8 月特别版

• 发表时间: 2005
• 作者: M.Itoh;K.Nagatomo;Y.Kubo;Y.Sugimoto;O.Saitoh;M.Watanabe;Kaori Kurashima-Ito;Yasuhiro Isogai;Sundaresan Rajesh;伊藤 隆(共著);伊藤 隆(共著)
• 通讯作者: 伊藤 隆(共著)