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葉緑体型ATP合成酵素の活性制御を分子レベルで理解する

了解分子水平上叶绿体型 ATP 合酶活性的调节

基本信息

批准号：
11J09051
负责人：
砂村栄一郎
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J09051/
关键词：
ATP合成酵素シアノバクテリア活性調節

项目摘要

昨年度に引き続き、葉緑体型ATP合成酵素の活性制御機構を解明するために、シアノバクテリアATP合成酵素を用いて、X線結晶構造解析を行った。昨年度に最適化した条件で結晶を作製し、放射光施設で回折実験を行ったが、分解能の向上は見られなかった。そこで、結晶から水分子を取り除くことで分解能を向上させる脱水操作を試みた。しかし、今のところ、分解能の向上は見られない。また、αサブユニットのN末端にある余分なアミノ配列を切断することで、分解能が向上するのではないかと考え、余分な配列を数残基ずつ切断した変異体を作製した。この変異体の精製及び結晶化を行った。しかし、切断前と同じ結晶化条件では結晶が作製できなかった。酵素の熱安定性が大きく変化したためと考えられる。現在、熱安定性を大きく変化させずに分解能の向上させる変異体を作製中である。また、この酵素を構成するγサブユニットにあるN末端およびC末端のαヘリックスのコイルドコイル構造が活性制御に重要な役割を果たしているのではないかと考え、αヘリックスに人為的に固定する実験を、昨年度に引き続き行った。具体的には、αヘリックスにCysを導入し、S-S華僑をするで、コイルドコイルの相対的位置を固定した。作製した変異体の中には、酵素活性が大きく上昇する変異体があった。また、阻害サブユニットであるεに対する挙動にも変化があった。S-S華僑をする前は、100%近い阻害率であったが、華僑をすることで、40%近くまで阻害率が減少する変異体が得られた。N末端およびC末端のαヘリックス間の相対的な位置関係が、活性の制御に重要な役割を果たすことを示唆する結果が得られた。さらに、この結果から、シアノバクテリアに加えて、高等植物のATP合成酵素の活性制御のメカニズムを推測することができた。

Last year, the activity control mechanism of chloroform ATP synthesis enzyme was explained, and the activity control mechanism of chloroform ATP synthesis enzyme was analyzed by X-ray crystallographic structure analysis. Last year, we optimized the conditions for crystallization, the radiation facility, and the decomposition energy.そこで, crystallization からWater molecules をtake りexcept くことでdecomposition energy をup させるdehydration operation をtest みた.しかし, 真ところ, decomposition energy の上は见られない.また、αサブユニットのN-terminal にある remainder なアミノarray を cut off することで、decomposition ability がThe upper part is the upper part and the remaining part is arranged. The number of residues is reduced and the number of residues is cut off. The purification and crystallization of the different forms are carried out. The crystallization conditions are the same as those before cutting, and the crystallization conditions are the same. The heat stability of the enzyme is large and the temperature is high. Now, the thermal stability is high, the decomposition ability is high, the thermal stability is high, and the different types of products are being produced.また、このzymeをConstitutionするγサブユニットにあるN terminalおよびC terminal のαヘリックスのコイルドコイル structure active control It's important to cut the fruit and cut it.クスに artificial fixed する実験を, last year's に cited き続き行った. The specific positions of には, αヘリックスにCysを are imported, S-S overseas Chinese をするで, and コイルドコイルのphase are fixed. The enzyme activity is high, the enzyme activity is high, and the enzyme activity is high.また, hinder the サブユニットであるεに対する挙动にも変化があった. S-S Overseas Chinese をする前は, 100% close resistance rate であったが, overseas Chinese をすることで, 40% close くまで resistance rate reduction する変variant が got られた. The positional relationship between the N-terminal and C-terminal α-terminals is important, and the active control is important.さらに、この成から、シアノバクテリアに加えて、Higher plants The activity of ATP synthesizing enzyme is controlled by the hypothesis.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

シアノバクテリアF1ATPaseにおけるrサブユニットの構造変化と活性制御の関連

蓝藻F1ATP酶r亚基结构变化与活性调节的关系

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kenichiro Shiraya;Akihiko Takahashi;Masashi Toda;戸田真史;Toru Hisabori;Ei-ichiro Sunamura;Imashimizu Mari;砂村栄一郎;Ei-ichiro Sunamura;砂村栄一郎
通讯作者：
砂村栄一郎

Conformational change of the Y subunit regulates the ATP hydrolysis activity of cyanobacterial ATP synthase

Y亚基构象变化调节蓝藻ATP合酶的ATP水解活性

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kenichiro Shiraya;Akihiko Takahashi;Masashi Toda;戸田真史;Toru Hisabori;Ei-ichiro Sunamura;Imashimizu Mari;砂村栄一郎;Ei-ichiro Sunamura
通讯作者：
Ei-ichiro Sunamura

Conformational change of the y subunit indirectly regulates the activity of cyanobacterial Fi-ATPase

y亚基构象变化间接调节蓝藻Fi-ATP酶活性

DOI：
10.1074/jbc.m112.395053
发表时间：
2012
期刊：
J. Biol. Chem.,
影响因子：
0
作者：
Nagai K;Tanida M;Niijima A;Tsuruoka N;Kiso Y;Horii Y;Shen J;Okumura N.;Ei-ichiro Sunamura
通讯作者：
Ei-ichiro Sunamura

Regulation of FoF1-ATPase from Synechocystis sp.PCC 6803 by the γ and ε subunits is significant for light/dark adaptation

γ 和 ε 亚基对集胞藻 PCC 6803 的 FoF1-ATPase 的调节对于光/暗适应具有重要意义

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
J.Biol.Chem.
影响因子：
0
作者：
Kenichiro Shiraya;Akihiko Takahashi;Masashi Toda;戸田真史;Toru Hisabori;Ei-ichiro Sunamura;Imashimizu Mari
通讯作者：
Imashimizu Mari

葉緑体型ATP合成酵素の活性制御には、γサブユニットのαヘリックスのずれが関与する

叶绿体型 ATP 合酶活性的调节涉及 γ 亚基的 α 螺旋的错位。