植物におけるエチレンガス感知機構の構造生物学的研究

植物乙烯气体传感机制的结构生物学研究

• 批准号: 15J09304
• 负责人: 北西 健一
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Ibaraki University (2016-2017)Institute of Physical and Chemical Research (2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J09304/
• 关键词: ヘム; 鉄; 酸素; センサー; ヒスチジンキナーゼ; エチレン; 膜タンパク質

微生物の酸素センシングの分子機構を解明するために、自身で同定した酸素の結合や酸化還元によって制御される新たなセンサータンパク質の構造と機能相関に関する研究を行った。特に、センサードメインであるグロビンやヘムエリスリンドメインの結晶化及び、高分解能での構造決定に成功した。ヘムエリスリンをセンサードメインとして持つセンサーヒスチジンキナーゼに関しては、昨年度に引き続き、ヘムエリスドメインの結晶化スクリーニングを行った。N末端を削ることによってヘムエリスドメインの結晶化に成功し、1.5 Åの分解能で結晶構造を決定することができた。酸素の結合部位及び酸化還元中心と考えられる鉄二核中心には、2個の鉄の間に酸素原子が架橋しており、一方の鉄には塩化物イオンが配位していた。次の目標として、鉄の酸化還元状態でどのような構造変化が起こるのかを原子レベルで明らかにする必要がある。また、グロビンドメインをセンサードメインとして持つセンサーヒスチジンキナーゼに関しては、結晶化スクリーニングの結果、ヘムFe(III)にイミダゾールが結合した結晶化条件を見つけることができた。また、結晶を還元剤溶液へソーキングし、酸素結合(Fe(II)-O2)型、及び還元型(Fe(II))の構造を決定した。その結果、生化学や分光学的な実験結果から示唆されていたヘム遠位にあるTyrが酸素と直接水素結合していることが明らかとなった。このTyrは、Fe(II)型、イミダゾール結合型ではヘムと離れる方向に配座しており、酸素結合に伴う構造変化により、シグナルをヒスチジンキナーゼドメインに伝播させる役割をしていることが示唆される。これらの結果より、微生物の酸素センシングの分子機構について原子レベルでの議論が可能となった。

The molecular mechanism of microbial acid system is studied, and the structure and function of microbial acid system are studied. In particular, the crystallization and structural determination of high decomposition energy in the production of high-quality products were successful. For the first time in the past year, the company has been involved in the development of the company's products and services. The crystallization of the N-terminal segment was successfully completed, and the decomposition energy of 1.5 μ m determined the crystallization structure. The binding site of the acid element and the acid reduction center are examined. The iron binuclear center is bridged by two iron atoms and the iron compound is coordinated by one iron atom. Second, the purpose of iron acidification is to reduce the structural transformation of iron. For example, if the Fe (III) crystal is formed, the Fe(III) crystal is formed. The structure of Fe(II)-O2 type and Fe (II)-O2 type is determined. The results of biochemical and spectroscopic studies show that the binding of amino acids and amino acids is not stable. The Tyr, Fe(II), and Fe(II)-type combinations of the two types of compounds have been modified in the direction of their alignment and in the direction of their structural transformation. The results of this study are as follows: 1. The molecular mechanism of microbial acid synthesis is discussed in detail.

项目成果

Ca2+/Zn2+結合型ヒトS100A3蛋白質四量体構造の解明に向けた研究

旨在阐明 Ca2+/Zn2+ 结合的人 S100A3 蛋白四聚体结构的研究

• 发表时间: 2018
• 作者: 井手賢司;木澤謙司;北西健一;海野昌喜
• 通讯作者: 海野昌喜

Ca2+/Zn2+結合型ヒトS100A3蛋白質四量体のX線結晶構造解析に向けての研究

Ca2+/Zn2+结合人S100A3蛋白四聚体的X射线晶体结构分析研究

• 发表时间: 2017
• 作者: 井手賢司;木澤謙司;北西健一;海野昌喜
• 通讯作者: 海野昌喜

新規酸素センサーヒスチジンキナーゼの同定と活性調節機構

新型氧传感器组氨酸激酶的鉴定及其活性调节机制

• 发表时间: 2016
• 作者: 北西健一;海野昌喜;北西健一
• 通讯作者: 北西健一

Identification and characterization of a novel adenosylcobalamin-dependent isomerase

新型腺苷钴胺依赖性异构酶的鉴定和表征

• 发表时间: 2015
• 作者: 北西健一;Ruma Banerjee
• 通讯作者: Ruma Banerjee

Probing the ligand recognition and discrimination environment of the globin-coupled oxygen sensor protein YddV by FTIR and time-resolved step-scan FTIR spectroscopy

通过 FTIR 和时间分辨步进扫描 FTIR 光谱探测球蛋白偶联氧传感器蛋白 YddV 的配体识别和辨别环境

• DOI: 10.1039/c5cp01708d
• 发表时间: 2015
• 期刊: Phys. Chem. Chem. Phys.
• 作者: Andrea Pavlou;Marketa Martinkova;Toru Shimizu;Kenichi Kitanishi;Martin Stranava;Eftychia Pinakoulaki
• 通讯作者: Eftychia Pinakoulaki