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細胞膜を介した金属の恒常性維持に関与する蛋白質の構造生物学

参与维持跨细胞膜金属稳态的蛋白质的结构生物学

基本信息

批准号：
19036024
负责人：
伊藤隆
金额：
$ 4.03万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒト・ミトコンドリア内膜のABC輸送体ABCB6は, 膜貫通ドメインとABCドメインからなり, 鉄の恒常性を保つことで, 鉄の蓄積による酸化的損傷を抑えつつ, 酸化的リン酸化などのミトコンドリア機能の維持に寄与すると考えられている. 一方で大腸菌NikA(56kDa)は, ペリプラズム結合蛋白質(PBP)の一員であり, Ni輸送や走化性に寄与している.ABCB6のC末端ABCドメイン(ABCB6-C)については, ホモロジーモデリングで得た構造の検証と精密化を行った.大腸菌NikAについては, 走化性受容体Tar細胞質領域との相互作用の解析を試みた, TarはNiに対する負の走化性に関与している. この試料についてNMR測定条件の最適化を行い, Tar側の主鎖NMRシグナルの帰属を試みた. また, 2^H/<15>^N標識NikAとTarのタイトレーション実験や交差飽和実験などを行うことによって, NikAと走化性受容体の相互作用のメカニズムの解析を進めた.また, 本研究で取り上げた試料のうち, ABCB6-Cは溶解度が低く, NMR測定温度での安定性が低いという問題があり, NikA/OppAは高分子量試料であるが故に高感度・高分解能の測定が要求された. これらの問題を克服し, 高感度でかつ迅速に3重共鳴NMR測定を行うために, 間接観測軸に非線形サンプリングを採用し, 最大エントロピー法を用いたデータ処理を行う方法の開発研究も並行して行った, この方法論的研究は, 上記ABCB6-C, NikA/OppA試料のみならず, 生細胞内の蛋白質動態を解析するためのin-cell NMR研究にも適用され, 様々な成果を得ることに成功している.

ABCB6 is an ABC transporter in the membrane. The membrane penetrates through the membrane, the iron constancy is maintained, the iron accumulation is inhibited, the acidification damage is inhibited, and the acidification function is maintained. A member of E. coli NikA(56kDa) was identified as a Ni transport protein. ABCB6 C-terminal ABC protein (ABCB6-C) was identified as a member of PBP. Analysis of the interaction between the cytoplasmic domain and the cytoplasmic domain of Tar, a chemotropic receptor of E. coli NikA, and the negative chemotropic effect of Tar on Ni. In order to optimize the NMR measurement conditions for these samples, the main lock NMR system of Tar side was tested. NikA <15>and Tar are identified by 2H/N. The interaction between NikA and chemical receptors is analyzed in detail. ABCB6-C has a low solubility, NMR has a low stability, NikA/OppA has a high sensitivity and high decomposition energy. This problem was overcome, and high sensitivity was rapidly detected by triple resonance NMR measurement. In addition, indirect measurement of axial non-linear NMR was carried out. In parallel, the methodological study of ABCB6-C, NikA/OppA was carried out. Protein dynamics in living cells were analyzed using in-cell NMR techniques.