真核生物におけるリン酸リレー情報伝達ネットワークの構造分子生物学

真核生物磷酸中继信号网络的结构分子生物学

• 批准号: 12034211
• 负责人: 水野 猛
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12034211/
• 关键词: 情報伝達; His-Aspリン酸リレー; NMB; Mybドメイン; DNA結合タンパク質; シロイヌナズナ; 分裂酵母

細胞内情報伝達機構に関する最近の研究から得られた一般的理解は、各種情報伝達蛋白質間の相互作用と蛋白質のリン酸化を介したシグナル調節機構に還元できる。真核細胞においてはシグナル受容体型チロシンキナーゼからMAPキナーゼカスケードを介して核内へ情報が伝達される過程にその典型を見ることができる。一方、原核細胞で明らかにされつつある情報伝達系はいささか趣を異にしており、シグナル受容体型ヒスチジンキナーゼを主体としている。さらに、情報伝達蛋白質間の相互作用はヒスチジン残基とアスパラギン酸残基のリン酸化修飾によるシグナルの伝達・制御に基づいたHis-Aspリン酸リレー系が情報伝達の基本をなしている。当初原核細胞に固有と思われたHis-Aspリン酸リレー系が酵母・カビ・高等植物にも広く存在することが明らかになりつつある。このような背景に基づき、本特定領域研究の目的に沿って、我々はHis-Aspリン酸リレー型情報伝達ネットワークの多元的・普遍的実体を分子生物学的・構造生物学的アプローチを併用して理解することを目的とした研究を推進してきた。対象としては真核生物系(分裂酵母・高等植物)に焦点を絞った。分裂酵母では減数分裂を制御する情報伝達系に、高等植物においては植物ホルモンへの応答的情報伝達系に関与すると思われるHis-Aspリン酸リレー型情報伝達ネットワークをそれそれ具体的生命現象として解析した。それぞれの対象に関して、シグナル受容体型ヒスチジンキナーゼ→His-リン酸転移(HPt)情報伝達因子→Asp-リン酸化型情報伝達因子間での多元的情報伝達ネットワークの分子機構に関する多くの知見を得ることができた。ここでは、その成果の代表として、高等植物にHis-Aspリン酸リレー因子の一つとして解析した転写因子ARRに見られる高等植物型Myb様DNA結合ドメインのNMR構造を決定することに成功した(ARR10にみられるシングルMyb様DNA結合ドメイン(B-motif)のNMR構造)。

Recent studies on intracellular signaling mechanisms have led to a general understanding of the interactions between various signaling proteins and protein regulation mechanisms. Eukaryotic organisms are characterized by a typical process for the transmission of nuclear information. A single, prokaryotic cell is a cell with a different information system. It is a cell with a different receptor. In addition, the interaction between information transfer proteins includes the modification of protein residues and amino acid residues, the control of protein residues, and the basic interaction of information transfer proteins. At the beginning, the His-Asp acid system inherent in prokaryotic cells exists widely in yeast, kapi, and higher plants, and it is clear that this is the case. The purpose of this research is to advance the understanding of molecular biology and structural biology. Eukaryotic organisms (fission yeasts and higher plants) The mitotic yeast can control the meiotic information transmission system of higher plants, and the plant can control the mitotic information transmission system of higher plants. For example, if the information is related to the molecular mechanism, the information is related to the molecular mechanism. A representative of these results is the determination of the NMR structure of higher plant type Myb DNA binding agent (B-motif) by analyzing the His-Asp factor in higher plants.

项目成果

Matsushika,A. et al.: "Circadian waves of expression of the AlRRl/ToC1 family of pseudo-response regulator in A,thaliana"Plant Cell Physiol.. 41. 1002-1012 (2000)

松石，A.

Ikegami,T. et al.: "Solution structure and dynamic character of tiu histidine-contain of phosphotransfer domain of ArcB from E.coli"Biochemistry. 40. 375-386 (2001)

池上，T.

Katoh et al.: "High precision NMR structure of YlhP, a novel E.coli protein implicated in cell division."J.Mol.Biol.. 304. 219-229 (2000)

Katoh 等人：“YlhP 的高精度 NMR 结构，一种与细胞分裂有关的新型大肠杆菌蛋白。”J.Mol.Biol.. 304. 219-229 (2000)

Aoyama et al.: "Spy1, a histidine-containing phosphotransfer (HPt) signaling protein regulates fission yeast cell cycle through the Mcs4 response regulator"J.Bacteriol. 182. 4868-4874 (2000)

Aoyama 等人：“Spy1，一种含组氨酸的磷酸转移 (HPt) 信号蛋白通过 Mcs4 响应调节器调节裂殖酵母细胞周期”J.Bacteriol。

Suzuki et al.: "Compilation and characterization of histidine-containing phosphotransrnithers implicated in His-to-Asp phosphorelay in plants"Biosci.Biotechnol.Biochem. 64. 2486-2489 (2000)

Suzuki 等人：“植物中 His-to-Asp 磷酸传递中涉及的含组氨酸磷酸转氨酶的编译和表征”Biosci.Biotechnol.Biochem。