AAAスーパーファミリータンパク質によるタンパク質リモデリングの分子機構の解明

阐明AAA超家族蛋白重塑蛋白质的分子机制

• 批准号: 08J01771
• 负责人: 杉本 真也
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J01771/
• 关键词: AAAスーパーファミリータンパク質; 細胞骨格タンパク質; 重合・脱重合; タンパク質分解; 分子シャペロン; 高速原子間力顕微鏡; アミロイド様タンパク質; プロテオーム解析; AAAタンパク質; 高速AFM; ATP; 脱凝集; 脱会合; 細胞分裂

1.AAA^+シャペロンClpXによる細菌の細胞骨格タンパク質FtsZの動態制御GTP依存的に重合したFtsZの構造および動態を高速AFMで観察したところ、直線状の線維や湾曲した線維、およびそれらが重なりあった太い線維が多数観察された。さらに直線状の線維が時間とともに湾曲し、分断・再結合を繰り返す様子を秒単位の時間分解能で直接可視化できた。次にClpXがFtsZのポリマー形成に与える影響を調べたところ、ClpXはATP非依存的にFtsZの重合を阻害し、ClpXのN末端ドメインがFtsZの認識に重要であることが分かった。一方、ClpXPがFtsZを分解する活性は極めて低いことから、分解の促進ではなく重合の阻害によりFtsZの動態を制御していることが示された。さらに、FtsZポリマーの脱重合をClpXが促進することや、ClpXを過剰発現させた大腸菌ではZリングの形成が異常になることなども明らかにした。2.細菌のアミロイド様タンパク質の発見とAAAスーパーファミリータンパク質による品質管理大腸菌をモデルとし、可溶性タンパク質の中からアミロイド様凝集体を形成するタンパク質および条件を探索した。その結果、ADPの添加により線維状凝集体を形成するタンパク質が存在することを発見した。高感度質量分析機器を用いたプロテオーム解析の結果、polynucleotide nucleotidyltransferase(PNPase)がADP依存的に線維状凝集体を形成することを明らかにした。また、各種変異体PNPaseタンパク質を用いた解析の結果、ADPの結合ではなくADPを加水分解してpoly(A)を合成するPNPaseの活性が、アミロイド様凝集体の形成に重要であることを見出した。さらに、細胞内においてPNPaseがAAA型プロテアーゼにより分解される可能性を示唆する結果を得た。

1. GTP ^ +

项目成果

大腸菌の分子シャペロン GrpE の過剰発現は DnaK シャペロンシステムの機能を阻害し、異常な細胞分裂を引き起こす

大肠杆菌中分子伴侣GrpE的过度表达会抑制DnaK伴侣系统的功能并导致细胞分裂异常。

• 发表时间: 2008
• 作者: S.Kawai;T.Komatsuzaki;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;T.Komatsuzaki;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;S.Kawai;河合信之輔;河合信之輔;小松崎民樹;S.Kawai;S.Kawai;河合信之輔;永幡裕;河合信之輔;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;河合信之輔;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;檜垣立哉(共著);Shinya Sugimoto;Shinya Suginmoto;Shinya Sugimoto;Shinya Sugimoto;杉本真也;杉本真也;杉本真也;杉本真也
• 通讯作者: 杉本真也

The proper ratio of GrpE to DnaK is important for protein-quality control by DnaK-DnaJ-GrpE chaperone system and for cell division

GrpE 与 DnaK 的适当比例对于 DnaK-DnaJ-GrpE 伴侣系统的蛋白质质量控​​制和细胞分裂非常重要

• 发表时间: 2008
• 期刊: Microbiology 154
• 作者: S.Kawai;T.Komatsuzaki;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;T.Komatsuzaki;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;S.Kawai;河合信之輔;河合信之輔;小松崎民樹;S.Kawai;S.Kawai;河合信之輔;永幡裕;河合信之輔;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;河合信之輔;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;檜垣立哉(共著);Shinya Sugimoto;Shinya Suginmoto;Shinya Sugimoto
• 通讯作者: Shinya Sugimoto

Remodeling of cell division protein FtsZ by AAA^+ chaperone C1pX from E.coli

来自大肠杆菌的 AAA^ 分子伴侣 C1pX 对细胞分裂蛋白 FtsZ 的重塑

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Kawai;T.Komatsuzaki;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;T.Komatsuzaki;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;S.Kawai;河合信之輔;河合信之輔;小松崎民樹;S.Kawai;S.Kawai;河合信之輔;永幡裕;河合信之輔;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;Shinnosuke Kawai;Shinnosuke Kawai;河合信之輔;河合信之輔;河合信之輔;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;近藤和敬;檜垣立哉(共著);Shinya Sugimoto;Shinya Suginmoto;Shinya Sugimoto;Shinya Sugimoto;杉本真也;杉本真也
• 通讯作者: 杉本真也

Construction of Escherichia coli dnaK-deletion mutant infected by lambdaDE3 for overexpression and purification of recombinant GrpE proteins.

构建被 lambdaDE3 感染的大肠杆菌 dnaK 缺失突变体，用于重组 GrpE 蛋白的过表达和纯化。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Protein Expression and Purification
• 影响因子: 1.6
• 作者: Shinya Sugimoto;C. Higashi;Hiroyuki Yoshida;K. Sonomoto
• 通讯作者: K. Sonomoto

Molecular chaperones in lactic acid bacteria: physiological consequences and biochemical properties.

• DOI: 10.1263/jbb.106.324
• 发表时间: 2008-10
• 期刊: Journal of bioscience and bioengineering
• 影响因子: 2.8
• 作者: Shinya Sugimoto;Abdullah-Al-Mahin;K. Sonomoto