X線結晶構造解析による26Sプロテアソーム蛋白質分解酵素複合体の構造及び機能解析

通过 X 射线晶体学分析 26S 蛋白酶体蛋白酶复合物的结构和功能

• 批准号: 20051010
• 负责人: 水島 恒裕
• 金额: $ 3.9万
• 依托单位: Nagoya City 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20051010/
• 关键词: プロテアソーム; 超分子複合体; X線結晶構造解析; 蛋白質分解; 制御因子PA700; シャペロン; 四次構造形成

26Sプロテアソームは分子量250万、総サブユニット約70(約35種類)の巨大なプロテアーゼ複合体である。本酵素はタンパク質分解活性を持つ20Sプロテアソームの両端に、ユビキチン鎖の認識、タンパク質のアンフォールディング、ユビキチン鎖の除去などの役割を有する19S制御タンパク質複合体(Rpt1-6, Rpn1-3, 5-13, 15)が2分子会合した状態で存在し高度な機能を獲得している。超分子複合体を形成することにより獲得されたプロテアソームの高度な機能の理解を目指し、プロテアソーム及び関与するタンパク質群のX線結晶構造解析および機能解析を行った。26Sプロテアソームの結晶化では酵母を用いた発現系及び結晶化条件の検討により微結晶の作製に成功した。また、プロテアソーム四次構造形成において、特異的に働く専用シャペロンタンパク質の存在が報告されており、機能解明を目的としてシャペロンタンパク質のX線結晶構造解析を行った。解析は19S制御タンパク質複合体シャペロンであるRpn14の結晶化を行い単独状態の立体構造を決定した。その結果、Rpn14はβプロペラ構造を形成していた。また、決定した立体構造をもとにシャペロンタンパク質によるRptタンパク質認識機構の解析を行い、Rpn14の酸性表面とRpt6の塩基性表面の相補的な電荷分布が複合体の形成に重要であることを、変異体を作製した解析により明らかにした。

26S The enzyme maintains 20S protein decomposition activity, 20S protein chain recognition, 20S protein chain recognition, 20S protein chain removal, 20S protein chain removal, 20S protein chain activation complex (Rpt 1 - 6, Rpn 1 - 3, 5 - 1 - 3, 15), 2S protein chain activation complex (Rpt1-6, Rpn1-3, 5- 1-3, 15), and 2S protein chain activation complex (Rpt1-6, Rpn1-3, 5- 1 - 3, 15). X-ray crystal structure analysis and functional analysis of supramolecular complex formation to obtain highly functional understanding of supramolecular complex formation The crystallization of 26S microcrystals was successfully carried out by using the crystallization system and the crystallization conditions X-ray crystallographic analysis of the four order structure formation, special application, quality and existence report, functional explanation and purpose. Analysis of the crystal structure of Rpn14 in a single state determined by the crystal structure of Rpn14 The result is that Rpn14 has a high beta content. The charge distribution of the acidic surface of Rpn14 and the complementary basic surface of Rpt6 is important for the formation of the complex.

项目成果

出芽酵母20Sプロテアソーム形成に関わるシャペロン複合体Dmp1/Dmp2の立体構造解析

参与芽殖酵母20S蛋白酶体形成的分子伴侣复合物Dmp1/Dmp2的三维结构分析

• 发表时间: 2008
• 期刊: 細胞工学 27
• 作者: 八代田英樹;水島恒裕
• 通讯作者: 水島恒裕

The novel structure of a pyridoxal 5'-phosphate-dependent fold-type Iracemase, alpha-amino-epsilon-caprolactam racemase from Achromobacter obae

来自无色杆菌的吡哆醛 5-磷酸依赖性折叠型内消旋酶、α-氨基-ε-己内酰胺消旋酶的新结构

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biochemistry 48
• 作者: Okazaki S;Suzuki A;Mizushima T;Kawano T;Komeda H;Asano Y;Yamane T
• 通讯作者: Yamane T

プロテアソームシャペロンDmp1-Dmp2複合体による20Sプロテアソーム分子集合機構

蛋白酶体伴侣Dmp1-Dmp2复合物的20S蛋白酶体分子组装机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 水島恒裕;八代田英樹;田中啓二
• 通讯作者: 田中啓二

STRUCTURE BASIS FOR RECOGNITION OF GLYCOSYLAT ED SUBSTRATES BY SCFFbsi UBIQUITIN LIGASE

SCFFbsi 泛素连接酶识别糖基化底物的结构基础

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Mizushima;Y. Yoshida;T. Kumanomidou;Y. Yamaguchi;T. Yamane;K. Tanaka;K. Kato
• 通讯作者: K. Kato

コビキチンリガーゼによる糖タンパク質品質管理における糖鎖認識機構の解析

Cobiquitin 连接酶分析糖蛋白质量控制中的碳水化合物识别机制

• 发表时间: 2009
• 作者: 水島恒裕;熊埜御堂太一;鈴木淳巨;山根隆;加藤晃
• 通讯作者: 加藤晃