巨大モーター蛋白質ダイニンのX線結晶構造に基づいた機能解析

基于巨运动蛋白动力蛋白X射线晶体结构的功能分析

• 批准号: 17053006
• 负责人: 栗栖 源嗣
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17053006/
• 关键词: X線結晶解析; モータータンパク質; 微小管; ダイニン; 巨大蛋白質

ダイニンはATP依存的に微小管上を滑り運動するモーター蛋白質で、重鎖・中間鎖・軽鎖から構成される1000kDaを超える生体超分子複合体である。鞭毛運動や繊毛運動、さらに蛋白質輸送や染色体分離運動を担うモーター蛋白質であり、その生物学的重要性は極めて高い。我々は、モーター活性を保持し構造解析用に精製可能な組換え体タンパク質、細胞質ダイニンモータードメイン(DynMD:3343残基)を用いてX線による構造-機能相関の研究をスタートさせた。動的光散乱法(DLS)でDynMDの分子サイズ均一性を確認し、併せて安定に存在する溶液状態の検索を行った。DLS解析により、均一な分子サイズをもち、かつ安定に存在する溶液条件を見つけることができた。この基本溶液条件をベースにタグ付き、タグ無しの二種類のDynMDを用いて、Native状態、ADP+Vi状態、ADP結合状態と網羅的に結晶化条件の検索を行っているが、現在までのところ単結晶は得られていない。引き続き、AMPPNPやAMPPCPなどのATPアナログ結合状態での結晶化にもトライする予定である。細胞質ダイニンの微小管と結合する領域は、長いcoiled-coil領域によってATPの加水分解を行う球状ドメインと繋がれている。この微小管と結合するドメインはストークドメインと呼ばれている。東京大学大学院総合文化研究科・豊島陽子助教授と共同で細胞質ダイニンストークドメインの組換え体結晶構造解析を並行してスタートさせた。PEG3350を沈殿剤とした時に再現性良く棒状の結晶を得ることに成功している。KEK-PFのAR-NW12ビームラインにおいて、Se置換体結晶を使った3.1〜3.25Å分解能のSe-MAD測定を行った。結晶が非常に柔らく不安定で、回折強度が非常に弱いという特徴をもつが、構造解析向けて鋭意解析計算を行っている最中である。

ダ イ ニ ン は ATP dependent に tiny pipe を slide り movement す る モ ー タ で ー proteins, among heavy lock, lock lock 軽 か ら constitute さ れ る 1000 kda を super え る living body of the supramolecular complexes で あ る. Flagellar movement や 繊 movement, MAO さ ら に protein transport や chromosome separation movement を bear う モ ー タ ー protein で あ り, そ の biological importance of は め extremely high て い. I 々 は, モ ー タ ー activity was を し structure with に refining may な group in え タ body ン パ ク qualitative, cytoplasm ダ イ ニ ン モ ー タ ー ド メ イ ン (DynMD: 3343 residues) を い て X-ray に よ る structure - function phase masato の research を ス タ ー ト さ せ た. Dynamic light scattered method (DLS) で DynMD の molecular サ イ ズ homogeneity を confirm し and せ て settle に exist す る solution state の 検 cable line を っ た. DLS parsing に よ り, uniform な molecular サ イ ズ を も ち, か つ settle に exist す る solution conditions を see つ け る こ と が で き た. こ の basic solution conditions を ベ ー ス に タ グ pay き, タ グ no し の two kinds の DynMD を with い て, Native state, ADP + Vi, ADP combining state と snare に crystallization conditions の 検 cable line を っ て い る が, now ま で の と こ ろ 単 crystallization は must ら れ て い な い. Lead き 続 き, AMPPNP や AMPPCP な ど の ATP ア ナ ロ グ combining state で の crystallization に も ト ラ イ す る designated で あ る. Cytoplasm ダ イ ニ ン の tiny tube と combining す は る field, long い coiled coil - field に よ っ て の ATP hydrolysis を line う globular ド メ イ ン と 繋 が れ て い る. The <s:1> microtubule と combines with するドメ するドメ <s:1> スト スト スト スト ドメ ドメ と と と call ばれて る る. Tokyo university, 総 close cultural researchment department bungo island yoko, college, assistant professor と で common cytoplasm ダ イ ニ ン ス ト ー ク ド メ イ ン の group in crystal structure analytic を え body parallel し て ス タ ー ト さ せ た. PEG3350 を Shen Dian tonic と し た に when good reproducibility く rod-shaped の crystallization を must る こ と に successful し て い る. KEK the zanu-pf の AR - NW12 ビ ー ム ラ イ ン に お い crystallization を make っ て, Se replacement body た 3.1 ~ 3.25 A decomposition can measure の Se - MAD を line っ た. Crystallization が very に soft ら で く unrest, が inflexion strength is very weak に い と い う, 徴 を も つ が, structural analysis to け analytic calculation line を っ て keen て い る in most で あ る.

项目成果

レセプター膜タンパク質を介した蛋白質の膜透過機構

受体膜蛋白的蛋白膜渗透机制

• 发表时间: 2005
• 期刊: 蛋白質・核酸・酵素 50
• 作者: 栗栖源嗣;他3名
• 通讯作者: 他3名

Three Maize Leaf Ferredoxin : NAD(H) Oxidoreductases Vary in Subchloroplast Location, Expression, and Interaction with Ferredoxin

三种玉米叶铁氧还蛋白：NAD(H) 氧化还原酶在叶绿体下的位置、表达以及与铁氧还蛋白的相互作用方面有所不同

• 发表时间: 2005
• 期刊: Plant Physiol. 139
• 作者: 栗栖源嗣;他3名;W.A.Cramer et al.;S.Okutani et al.
• 通讯作者: S.Okutani et al.

A Intraprotein transfer o the quinine analogue in inhibitor 2,5-dibromo-3-methyl-6-isopropyl-p-benzoquinone in the cytochrome b_6f complex

A 细胞色素 b_6f 复合物中抑制剂 2,5-二溴-3-甲基-6-异丙基-对苯醌中奎宁类似物的蛋白内转移

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 103
• 作者: Wayne NL;Kuwahara K;Aida K;Nagahama Y;Okubo K;J.Yan et al.
• 通讯作者: J.Yan et al.

Structure of the cytochrome b6f complex:: new prosthetic groups, Q-space, and the "hors d'oeuvres hypothesis" for assembly of the complex

• DOI: 10.1007/s11120-004-2149-5
• 发表时间: 2005-07-01
• 期刊: PHOTOSYNTHESIS RESEARCH
• 影响因子: 3.7
• 作者: Cramer, WA;Yan, JS;Smith, JL
• 通讯作者: Smith, JL

光合成における電子伝達超分子系の役割

电子传输超分子系统在光合作用中的作用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 蛋白質・核酸・酵素 50
• 作者: Wayne NL;Kuwahara K;Aida K;Nagahama Y;Okubo K;J.Yan et al.;栗栖源嗣
• 通讯作者: 栗栖源嗣