verification of the back-door model for actin phasphate release

肌动蛋白磷酸盐释放后门模型的验证

• 批准号: 22K06172
• 负责人: 小田 俊郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokai Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06172/
• 关键词: アクチン; ATPase; Pi放出

昨年度は、高分解能繊維型コンフォメーションアクチンの結晶構造とそれに基づく量子化学計算をもとに、アクチンのATP加水分解機構を議論した論文「Structures and mechanisms of actin ATP hydrolysis」をPNAS発表した。また、Pi放出穴の蓋（バックドア）に相当するArg177が相互作用するHis161に注目し、その側鎖のフリッピングを制御するPro-rich-loopのアクチン変異体を調製して生化学実験・結晶構造解析を行い、論文「Mutagenic analysis of actin reveals the mechanism of His161 flipping that triggers ATP hydrolysis」を発表した。現在進行中の研究の進捗状況は以下の通り。1.アクチンの加水分解とPi放出の両方に影響を与えるであろうヌクレオチド結合カチオンがアクチン構造に与える影響を、SPring-8にて結晶構造解析を行って検討した。まだ、明瞭な結論はいられていない。2.既存の結晶構造をもとにPro-rich loopの形状を検討し、PＬ-F型とPＬ-G型があることを発見した。サイトカラシン-アクチンでは分子全体はG型であるにも関わらず、Pro-rich-loopはPＬ-F型であることを見つけた（全体構造と必ずしも対応しない）。MDシミュレーションを用いて、相補的ストランドの182-194のヘリックスが結合していないB端では、分子全体がF型でも、PＬ-G型になることを見出した。さらなる検討が必要である。また、アクチン発現系の改良のため、RosenらのNMRの論文にある、N末にHisタグとThymosin-beta4を付けてTEVで切るコンストラクトを調製し、可溶性発現アクチンが増加することを確認した。

Last year, the crystal structure of high-resolution high-resolution ATP was discussed in the paper "Structures and mechanisms of actin ATP hydrolysis". Arg-177 interaction with His-161, control of side chain, regulation of Pro-rich-loop, biochemical analysis, crystal structure analysis, paper "Mutagenic analysis of actin reveals the mechanism of His-161 flipping that triggers ATP hydrolysis." The status of ongoing research is as follows. 1. Analysis of crystal structure of SPring-8 It is clear that the conclusion is correct. 2. The shape of the existing crystal structure is discussed, and the PL-F type and the PL-G type are discussed. All molecules are G type, Pro-rich-loop PL-F type. MD is a new type of molecule. It can be seen from the 182-194 terminal of MD and the 182-194 terminal of MD. It is necessary to discuss this issue. Rosen's NMR study confirmed that the solubility of the protein was increased by the increase in the solubility of the protein.

项目成果

アクチンATPaseにH161のフリッピングが必要である

肌动蛋白 ATP 酶需要 H161 翻转

• 发表时间: 2023
• 作者: Kanematsu Yusuke;Narita Akihiro;Oda Toshiro;Koike Ryotaro;Ota Motonori;Takano Yu;Moritsugu Kei;Fujiwara Ikuko;Tanaka Kotaro;Komatsu Hideyuki;Nagae Takayuki;Watanabe Nobuhisa;Iwasa Mitsusada;Ma?da Yuichiro;Takeda Shuichi;小田俊郎 岩佐充貞 武田修一 成田哲博 前田雄一郎
• 通讯作者: 小田俊郎 岩佐充貞 武田修一 成田哲博 前田雄一郎