タンパク質配位空間を利用した気体分子センシングとシグナル伝達

利用蛋白质配位空间进行气体分子传感和信号转导

• 批准号: 18033061
• 负责人: 青野 重利
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18033061/
• 关键词: シグナルトランスデューサー; 走化性制御; センサータンパク質; シグナル伝達; 酸素センサータンパク質; タンパク質配位空間; ヘムタンパク質; 一酸化炭素センサータンパク質; 気体分子センシング

酸素,一酸化炭素などの気体分子を選択的に感知し,一連のシグナル伝達反応を経由して様々な生理機能の制御に関与している一群のセンサータンパク質を研究対象とし,これらセンサータンパク質による気体分子センシングならびにシグナル伝達においてタンパク質配位空間が果たす役割についての解明を行った。酸素センサータンパク質として機能するHemATは,細菌,古細菌の酸素に対する走化性制御系において酸素センサーとして機能するシグナルトランスデューサータンパク質である。HemATはプロトヘムを酸素センサーの本体として利用しており,ヘムポケットには酸素の選択的センシングに必須のアミノ酸残基が存在していることが分かった。HemATが選択的に認識する必要がある酸素がヘムに配位した場合にのみ,ヘムプロピオン酸基とHis86との間に水素結合が形成され,これがcヘリックスの構造変化を誘起し,さらにCEループ,Eヘリックスへと構造変化が誘起されてゆき,最終的にThr95がヘムに配位した酸素に直接水素結合を形成するようなコンフォメーションが誘起されることが明らかとなつた。この一連のコンフォメーション変化は,酸素以外のリガンドがヘムに配位した場合には進行しないことも分かった。また,時間分解共鳴ラマンスペクトルの測定により,ヘム近位ポケットに存在するTyr133は,ヘム軸配位子であるHis123とリガンド依存的に水素結合の形成,解離を起こしており,これがHemATの分子内シグナル伝達に関与している可能性があることが分かった。

Acid, an acid-rich carbon molecule, is selected for sensing, and a series of molecular processes are involved in the regulation of physiological functions. A group of molecular processes are studied. Acid is a chemical control system for bacteria and archaea. Acid is a chemical control system for bacteria. Hematoxins are essential for the development and utilization of acid residues. HemAT is a member of the HemAT family. It is necessary to form an acid group and an intermediate element in the case of coordination. In this case, the acid group and the His86 group form an intermediate element binding. In this case, the structural transformation of the HemAT family is induced. Finally, Thr95 is formed by direct binding of the ligand to the acid. In addition to the acid, the compound is coordinated with the acid. In the determination of time resolved resonance, the presence of Tyr133, the formation of His123, the dissociation of HAT and the possibility of HAT intramolecular interaction.

项目成果

Protein conformation changes of HemAT-Bs upon ligand binding probed by ultraviolet resonance Raman spectroscopy

• DOI: 10.1074/jbc.m709209200
• 发表时间: 2008-03-14
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: El-Mashtoly, Samir F.;Gu, Yuzong;Kitagawa, Teizo
• 通讯作者: Kitagawa, Teizo

Crystallization and preliminary X-ray analysis of CooA from Carboxydothermus hydrogenoformans

氢化羧嗜热菌 CooA 的结晶和初步 X 射线分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Acta Cryst. Section F 62
• 作者: Hiroshi Nishina;et al.;Hirofumi Komori;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Eftychia Pinakoulaki;Tieqiao Zhang;Katsuaki Kobayashi;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori
• 通讯作者: Hirofumi Komori

Recognition and discrimination of gases by the oxygen-sensing signal transducer protein HemAT as revealed by FTIR spectroscopy

FTIR 光谱揭示氧传感信号转导蛋白 HemAT 对气体的识别和辨别

• 发表时间: 2006
• 期刊: Biochemistry 45
• 作者: E Pinakoulaki;H Yoshimura;S Yoshioka;S Aono;C Varotsis
• 通讯作者: C Varotsis

気体分子により駆動される生体内シグナル伝達の分子機構

气体分子驱动体内信号转导的分子机制

• 发表时间: 2007
• 作者: 山下正廣;北川 進編;田中晃二(分担);Samir F. El-Mashtoly;青野 重利;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Hideaki Yoshimura;Tieqiao Zhang;下川 千寿;中島 洋;Shigetoshi Aono;吉岡 資郎;Shigetoshi Aono;西村 宗十;下川 千寿;青野 重利;Shigetoshi Aono;Muneto Nishimura;Ayumi Ishii;Chizu Shimokawa;Keiichi Osaka;Shigeru Kimura;澤井 仁美;青野 重利
• 通讯作者: 青野 重利

タコヘモシアニンの構造改変に基づくチロシナーゼアナログの開発

基于章鱼血蓝蛋白结构修饰的酪氨酸酶类似物的开发

• 发表时间: 2008
• 作者: 下川千寿;青野重利;伊東忍
• 通讯作者: 伊東忍