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鉄硫黄クラスター合成酵素複合体SufBCDの構造とダイナミズム、反応機構の解明

阐明铁硫簇合酶复合物 SufBCD 的结构、动力学和反应机制

基本信息

批准号：
18054018
负责人：
高橋康弘
金额：
$ 3.97万
依托单位：
Osaka 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

鉄硫黄(Fe-S)クラスターは、さまざまなFe-Sタンパク質のコファクターである。クラスターの構造は[2Fe-2S]、[4Fe-4S]または[3Fe-4S]と単純だが、その生合成は実に複雑な生化学反応であり、細胞内では複数の成分から構成されるマシナリーがこれを担っている。本研究ではそれら生合成マシナリーの構造-機能相関の解明を目的として研究を進め、以下の成果を得た。SUFマシナリーの中では、SufB、SufC、SufDの3成分が複合体を形成し、Fe-Sクラスター中間体の形成部位として中心的な役割を担うと予想される。これらのうち任意の2成分を組み合わせて、大腸菌で過剰に発現させたところ、SufCとSufDが可溶性の複合体を形成することを見出し、精製と生化学的な解析に続いて結晶化に成功した。このSufC_2SufD_2複合体の構造を2.2A分解能で決定することにより、結合様式の詳細が明らかになり、またSufCはSufDと結合することによってその構造を"latent for"から"competent form"に変化させることが判明した。この構造変化はSufCに特有の活性調節機構と考えられる。さらにこの構造から、SufBCD複合体の会合状態や構造変換の可能性についても重要な示唆が得られた。一方、Fe-Sクラスター生合成の別経路(ISCマシナリー)では、IscUがクラスター中間体の形成部位として中心的な役割を担っている。このクラスター中間体を安定化する変位を導入することでホロ型の調製ならびに結晶化に初めて成功し、三量体の中に[2Fe-2S]クラスターを一つだけ持つ非対称な構造を捉えることができた。

Iron sulfur yellow (Fe-S) is the most common form of sulfur yellow. The structure of [2Fe-2S],[4Fe-4S] and [3Fe-4S] is pure, and the synthesis is complex. The biochemical reaction is complex. The intracellular composition is complex. The purpose of this study is to understand the structure-function correlation of biological synthesis and obtain the following results. SUF, SufB, SufC and SufD are the three components that form the complex, and the Fe-S intermediate is the center of the complex. The two components were combined, the Escherichia coli was found, the soluble complex was found, and the crystallization was successfully carried out. The structure of SufC_2SufD_2 complex can be determined by decomposition of the complex 2.2A. The structure of SufC_2SufD_2 complex can be determined by "latent for"competent form. The structure of the SufC has a unique activity regulation mechanism. However, due to this structure, the important implications of the convergence state and the possibility of structural changes of the SufBCD complex have been established. One side, Fe-S complex synthesis of different routes (ISC), IscU complex intermediate formation site and the center of the service is involved in the process. The intermediate is stabilized, the crystal is crystallized, and the [2Fe-2S] intermediate is stabilized.

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Crystallization and preliminary x-ray crystallographic studies of the oxidative-stress sensor SoxR and its complex with DNA

氧化应激传感器 SoxR 及其与 DNA 复合物的结晶和初步 X 射线晶体学研究

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Acta Cryst. F62
影响因子：
0
作者：
Otsuka;M.;Otsuka M.;Otsuka M;Takaki Nimura et al.;Yoshinori Hagiwara;Shintaro Kitaoka;Akifumi Kamata et al.;Yoshinori Hagiwara;Satoshi Watanabe
通讯作者：
Satoshi Watanabe

鉄硫黄クラスターの生合成に関与する大腸菌SufCD複合体の構造・機能解析

参与铁硫簇生物合成的大肠杆菌 SufCD 复合物的结构和功能分析