Group II型シャペロニンの機能解析および反応機構の解明

II族伴侣蛋白的功能分析及反应机制

• 批准号: 07J07771
• 负责人: 神前 太郎
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J07771/
• 关键词: 分子シャペロン; Group IIシャペロニン; 反応機構解析; 低温適応化; プレフォルディン; 相互作用解析; X線小角散乱実験; GrouIIシャペロニン; プレフォルデイン

本年度では、超好熱古細菌由来グループIIシャペロニンの低温適応化、Group II型シャペロニンとプレフォルディンの相互作用解析を中心に研究を行った。我々の研究室では、in vitroにおいて唯一高い活性を有する超好熱性古細菌Thermococus sp.Strain KS-1由来グループII型シャペロニンを用いて、反応機構解析を行ってきたが、60度以上の高温でのみ高い活性を示すことから、解析に使用できる実験機器に制限があった。そこで本年度では、超好熱性古細菌由来グループII型シャペロニンが比較的室温でも機能するように、超好熱菌由来シャペロニンの低温適応化を試みた。本研究では、高温菌種と常温菌種の計43種間で、シャペロニンサブユニットのアミノ酸配列のアライメントを行い、高温菌と常温菌と間でそれぞれ強く保存されているアミノ酸残基を解析した。各生育種で保存されているアミノ酸残基の違いが、各生育温度でのシャペロニンの活性の違いに大きく起因すると推定し、超好熱菌由来シャペロニンサブユニット内の高温で保存されているアミノ酸残基を、低温で保存されているアミノ酸残基に置換し、低温適応化を試みた。こうして作製したシャペロニン変異体を解析した結果、比較的室温とされる40度で、蛋白質折れたたみ活性の改善がみられた。この背景として、シャペロニンの基質捕捉能とATP依存的な構造変化能が低温で上昇していたことが明らかとなった(論文Protein Eng.Des.Sel.受理34th FEBS Congress国際学会にてOral presentation採択)。また、前年度より解析している、グループII型シャペロニンとプレフォルディンの相互作用解析では、以前申請者が構築した「シャペロニンサブユニット連結法」を用いて(Kanzaki et.al, J.Biol.Chem., 2008)、「プレフォルディンとaffinityの高いシャペロニンサブユニット」と「affinity低いサブユニット」を様々に配置したシャペロニン複合体を作成し、シャペロニンとプレフォルディンの相互作用機構の解析を行った(論文BBA受理)。

This year, the Center for the Analysis of the Interaction of Super-good Thermoarchaea, Group II, and Group II In our laboratory, the only high activity archaea in vitro is Thermococus sp. Strain KS-1. The origin of Thermococus sp. Strain KS-1 is type II. The reaction mechanism is analyzed. The activity of Thermococus sp. Strain KS-1 at high temperatures above 60 degrees C. is shown. The analysis of Thermococus sp. Strain KS-1 is limited by its use. This year's super-hot archaea origin group II has been compared with the room temperature function group, and the super-hot archaea origin group II has been tested for low temperature adaptation. In this study, 43 species of high temperature bacteria and normal temperature bacteria were analyzed for acid residues. The results showed that the acid residues in different growth species were different from those in different growth temperatures, and the activity of different growth species was different from that in different growth temperatures. The results of the analysis were compared to those of the control group, and the protein activity was improved. Background: Matrix capture energy and ATP-dependent structural transformation energy rise at low temperatures (Paper Protein Eng.Des.Sel. 34th FEBS Congress International Society Oral presentation). The previous year's analysis of the interaction between the two types of drugs was conducted by Kanzaki et.al, J. Biol.Chem., 2008)The analysis of the interaction mechanism between affinities and affinities was carried out in the paper entitled "Analysis of the interaction mechanism between affinities and affinities".

项目成果

Conjugated chaperonin を用いたグループII型シャペロニンのATP依存的構造変化機構の解析

利用共轭伴侣蛋白分析 II 族型伴侣蛋白的 ATP 依赖性结构变化机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 三輪 光嗣;米谷 民明;三輪光嗣;三輪 光嗣;三輪 光嗣;三輪 光嗣;Chika Sugino;Sotaro Uemura;Tomoya Sameshima;Mihoko Suzuki;Hiroshi Kida;Taro Kanzaki;Akashi Ohtaki;Eiji Kurimoto;Akashi Ohtaki;Hitoshi Saji;Ryo Iizuka;Hiromi Horiuchi;Takao Yoshida;Takao Yoshida;Tamotsu Zako;木田宗志;Tamotsu Zako;鮫島知哉;Ryo Iizuka;Sotaro Uemura;飯塚怜;飯塚怜;飯塚怜;Masafumi Yohda;Tamotsu Zako;飯塚怜;神前太郎
• 通讯作者: 神前太郎

Role of ATP hydrolysis in the cooperativity of subunits of group II chaperonins

ATP 水解在 II 族伴侣蛋白亚基协同性中的作用

• 发表时间: 2007
• 作者: Uehara;M.;Nakamura N;Taro Kanzaki;Muhamad Sahlan;Muhamad Sahlan;Taro Kanzaki;Taro Kanzaki;神前太郎;Taro Kanzaki;神前太郎;Taro Kanzaki;神前太郎;神前 太郎
• 通讯作者: 神前 太郎

Cold-adaptation of a hyperthermophiklic group II chaperonin

超嗜热 II 族伴侣蛋白的冷适应

• 发表时间: 2009
• 作者: Uehara;M.;Nakamura N;Taro Kanzaki;Muhamad Sahlan;Muhamad Sahlan;Taro Kanzaki;Taro Kanzaki
• 通讯作者: Taro Kanzaki

Construction and characterization of the hetero-oligomer of the group II chaperonin from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus sp. strain KS-1

• DOI: 10.1007/s00792-009-0229-3
• 发表时间: 2009-02
• 期刊: Extremophiles
• 影响因子: 2.9
• 作者: M. Sahlan;Taro Kanzaki;M. Yohda

ATP-DEPENDENT CONFORMATIONAL CHANGE MECHANISM OF GROUP II CHAPERONINS ELUCIDATED USING CHAPERONIN COMPLEXES CONT AINING MUTANT SUBUNITS IN THE ORDERDED FASHION

使用包含有序形式突变亚基的伴侣蛋白复合物阐明了第二组伴侣蛋白的 ATP 依赖性构象变化机制

• 发表时间: 2008
• 作者: Uehara;M.;Nakamura N;Taro Kanzaki;Muhamad Sahlan;Muhamad Sahlan;Taro Kanzaki;Taro Kanzaki;神前太郎;Taro Kanzaki
• 通讯作者: Taro Kanzaki