分子生理学的解析から探る膜蛋白質複合体の機能発現機構

通过分子生理分析探讨膜蛋白复合物功能表达机制

• 批准号: 19870010
• 负责人: 須藤 雄気
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19870010/
• 关键词: 生物物理; 分子認識; シグナル伝達; 膜蛋白質; 受容体

1)SRII-HtrII膜蛋白質複合体を介した光情報伝達(忌避応答)代表者らは、これまでSRII-HtrIIを介した細菌の光忌避行動について、生化学的・生理学的検討を行ってきた。今年度は、固体NMRを用いたSRII-HtrIIの相互作用解析(雑誌論文7)、溶液NMRを用いたHtrIIの部分構造の決定(雑誌論文6)、安定な活性型中間体の発見(雑誌論文2)、赤外分光法(FTIR)を用いた構造変化の解析(雑誌論文5)を行った。さらに得られた結果を基に、様々な変異体での比較解析から構造変化と忌避応答性に相関があることを見出した(雑誌論文1)。この結果は、Biochemistry誌の注目論文(Hot Article)として掲載される予定である。2)SRI-HtrI膜蛋白質複合体を介した光情報伝達(誘因応答)上記SRII-HtrIIを介した忌避応答機構に比べ、SRI-HtrIを介した光誘因応答に関する解析は著しく遅れている。今年度は、構造変化解析に優れたFTIR分光法を用いて、SRI-HtrI複合体の構造変化解析を行った(雑誌論文4)。また、これまで用いてきたSRIが極めて不安定であることから、古細菌、真正細菌で新たなSRI遺伝子を探索し、発現を試みたところ、真正細菌であるSalinibacter ruberから極めて安定なSRIを単離することに成功した(論文投稿中)。このように、誘因応答メカニズムについてもその分子機構を理解できる目処がたってきた。3その他光受容体解析イオンポンプであるバクテリオロドプシン(BR)をSRII型へ機能転換した論文(2006年Sudo and Spudich, PNAS)が注目され、機能変換を通じた機能「創出」から蛋白質由来の人工光素子構築を目指している。今年度は、クロライドポンプであるハロロドプシン(HR)からSRIIへの機能変換を試みた(雑誌論文3)。上述の通り誘因レセプターも研究対象と出来る目処がつき、これまで知られているレセプター間での機能改変を行っている。

1)SRII-HtrII membrane protein complex is a representative of SRII-HtrII membrane protein complex, which is involved in the biological and physiological investigation of bacteria. This year, the interaction analysis of SRII-HtrII by solid-state NMR (Paper 7), the determination of partial structure of HtrII by solution NMR (Paper 6), the discovery of stable and active intermediates (Paper 2), and the structural analysis by infrared spectroscopy (Paper 5) were carried out. A comparative analysis of the structure and the relationship between them is presented. The results of this study were published in Biochemistry Journal (Hot Article). 2)SRI-HtrI membrane protein complex mediates light information transmission (induced response), and SRII-HtrII mediates light information transmission (induced response). This year, the structural transformation analysis was optimized by FTIR spectroscopy, and the structural transformation analysis of SRI-HtrI complex was carried out (Paper 4). The SRI gene is very unstable, archaea, true bacteria, new SRI gene is explored, discovered, true bacteria, Salinibacter ruber, stable SRI gene is successfully isolated (paper submission). The molecular mechanism of the disease is understood by the researchers. 3. Analysis of other photoreceptors: functional transformation of SRII type (Sudo and Spudich, PNAS, 2006); functional transformation; functional creation; protein origin; and artificial photon construction. This year's SRII function change test is conducted on the basis of the SRII function change test (Paper 3). The above-mentioned communication incentives are changed from the original to the original. The purpose of the study is changed from the original to the original.

项目成果

Structural analysis of the phototactic transducer protein HtrII linker region from Natronomonas pharaonis

Natronomonas pharaonis 趋光传感器蛋白 HtrII 连接区的结构分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biochemistry 46
• 作者: Hayashi K;Sudo Y;Jee J;Mishima M;Hara H;Kamo N;Kojima C
• 通讯作者: Kojima C

Structural changes in the O-decay accelerated mutants of pharaonis phoborhodopsin.

O-衰变加速法老紫红质突变体的结构变化。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biochemistry 47
• 作者: Y. Sudo;Y. Furutani;M. Iwamoto;N. Kamo;H. Kandori
• 通讯作者: H. Kandori

Protein-Protein Interaction of a pharaonis Halorhodopsin Mutant Forming a Complex with pharaonis Halobacterial Transducer Protein II Detected by Fourier Transform Infrared Spectroscopy

傅里叶变换红外光谱检测法老氏嗜盐视紫红质突变体与法老氏嗜盐细菌传感器蛋白 II 形成复合物的蛋白质-蛋白质相互作用

• 发表时间: 2008
• 期刊: Photochem. Photobiol (in press)
• 作者: Y. Furutani;M. Ito;Y. Sudo;N. Kamo and H. Kandori
• 通讯作者: N. Kamo and H. Kandori

Structural changes of sensory rhodopsin I and its transducer protein are dependent on the protonated state of Asp76

• DOI: 10.1021/bi702050c
• 发表时间: 2008-03-04
• 期刊: BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.9
• 作者: Furutani, Yuji;Takahashi, Hazuki;Kandori, Hideki
• 通讯作者: Kandori, Hideki

Participation of the surface structure of Pharaonis phoborhodopsin, ppR and its A149S and A149V mutants, consisting of the C-terminal alpha-helix and E-F loop, in the complex-formation with the cognate transducer pHtrII, as revealed by site-directed 13C s

Pharaonis phoborhodopsin、ppR 及其 A149S 和 A149V 突变体的表面结构（由 C 端 α 螺旋和 E-F 环组成）参与与同源传感器 pHtrII 的复合物形成，如定点 13C s 所示

• 发表时间: 2007
• 期刊: Photochemistry and Photobiology 83
• 作者: Kawamura I;Ikeda Y;Sudo Y;Iwamoto M;Shimono K;Yamaguchi S;Tuzi S;Saito H;Kamo N;Naito A
• 通讯作者: Naito A