Structural and biochemical analysis of Sec translocon machinery

Sec 易位子机械的结构和生化分析

• 批准号: 21770135
• 负责人: TSUKAZAKI Tomoya
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21770135/
• 关键词: タンパク質; 膜透過; 膜タンパク質; 膜組込; トランスロコン; Sec; 構造解析; 構造生物学; 蛋白質; トランスコロン; 膜蛋白質

Transport of proteins across membranes is one of the fundamental and essential cellular activities in all organisms. We solved the first 3D structure of a membrane component SecDF, which plays an important role in efficient translocation of newly synthesized proteins across the membrane in bacteria. From the structural features and functional analyses, we proposed that SecDF functions as a membrane-integrated chaperone, which drives movement of proteins without using a major currency, ATP, of energy, but with remarkable cycles of conformational changes, powered by a proton H+ion) gradient across the membrane. Our model of the SecDF function has been verified by a series of biochemical and biophysical approaches. This research uncovers a new, atomic-level principle that underlies the cellular protein delivery systems in particular and biological mechanisms of active transport in general, by which cells acquire or dispose not only macromolecules but also ions, drugs and nutrients.

蛋白质跨膜转运是所有生物体中基本和必需的细胞活动之一。我们解决了膜组件SecDF的第一个3D结构，它在细菌中新合成的蛋白质跨膜的有效转运中起着重要作用。从结构特征和功能分析，我们提出SecDF作为膜整合的伴侣蛋白发挥作用，其驱动蛋白质的运动而不使用能量的主要货币ATP，但具有显著的构象变化周期，由质子H+离子）梯度跨膜提供动力。我们的SecDF功能模型已经通过一系列的生物化学和生物物理学方法进行了验证。这项研究揭示了一种新的原子级原理，特别是细胞蛋白质递送系统和一般主动运输的生物学机制，细胞不仅获得或处理大分子，还获得或处理离子，药物和营养物质。

项目成果

Molecular Mechanisms Underlying the Early Stage of Protein Translocation through the Sec Translocon

• DOI: 10.1021/bi901594w
• 发表时间: 2010-02-09
• 期刊: BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.9
• 作者: Mori, Takaharu;Ishitani, Ryuichiro;Sugita, Yuji
• 通讯作者: Sugita, Yuji

結晶化用蛋白質の精製法～SecDF膜蛋白質をモデルとして～

结晶用蛋白质的纯化方法～以SecDF膜蛋白为模型～

• 发表时间: 2010
• 期刊: 蛋白質科学会アーカイブ3
• 作者: Morihisa Fujita;Yusuke Maeda;Moonjin Ra;Yoshiki Yamaguchi;Ryo Taguchi;Taroh Kinoshita.;塚崎智也
• 通讯作者: 塚崎智也

立体構造解析からみえてきたSecAによる蛋白質の膜透過の駆動機構

3D结构分析揭示SecA驱动蛋白质膜渗透的机制

• 发表时间: 2009
• 期刊: 蛋白質核酸酵素
• 作者: 森博幸;塚崎智也
• 通讯作者: 塚崎智也

Structural analysis of bacterial Sec translocon machinery

细菌 Sec 易位子机制的结构分析

• 发表时间: 2010
• 作者: T.Tsukazaki;H.Mori;K.Ito;O.Nureki
• 通讯作者: O.Nureki

タンパク質を膜透過させる分子装置

允许蛋白质穿过膜的分子装置

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Tsukazaki;H.Mori;K.Ito;O.Nureki;O.Nureki;O. Nureki;O.Nureki;O. Nureki;O.Nureki;O.Nureki;塚崎智也
• 通讯作者: 塚崎智也