化学修飾によるコレラ菌Na+輸送型NADH-キノン酸化還元酵素の構造と機能の解明

通过化学修饰阐明霍乱弧菌 Na+ 转运 NADH-醌氧化还原酶的结构和功能

• 批准号: 22KJ1795
• 负责人: 石川 萌
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1795/
• 关键词: NQR; 阻害剤; クライオ電子顕微鏡; ナトリウム輸送; 酸化還元酵素

年次計画に基づき、病原性細菌のエネルギー生産を担っている重要酵素ナトリウム輸送性NADH-ユビキノン酸化還元酵素（以下NQR）の機能と構造を解明するために研究を行なった。まずNQRの機能を説明するために重要な精密立体構造情報を得るべく、大阪大学の岸川博士とクライオ電子顕微鏡を用いた共同研究を行なった。その結果、2014年に発表されていたX線結晶構造論文では不明瞭であった重要構造を全て解き明かし、NQRの機能において重要な役割を果たす構造の柔軟性を証明することに成功した。また特に阻害剤が結合したNQR構造を２種類も解明した。この結果はこれまでに申請者が独自に合成した阻害剤プローブを用いて提唱した阻害作用において重要な構造モデルを実証するものである。これらの結果をまとめて国際誌Nature communicationに発表することができた。さらに、「基質UQの側鎖構造がNQRのナトリウム輸送と電子伝達の共役機構において重要な役割を担う」ことを発見し、これを証明すべく独自で合成したUQアナログを用いて生化学実験を行なった。そしてこの結果を国際誌BBA Bioenergeticsに発表することができた。またこれらの結果を農芸化学会、農薬学会、生物物理学会、農薬デザイン研究会および生体エネルギー研究会で発表し、その多くで優秀発表賞を受賞することができた。

Year plan に base づ き, pathogenic bacteria の エ ネ ル ギ ー production を bear っ て い る important enzyme ナ ト リ ウ ム conveying sex NADH - ユ ビ キ ノ ン acidification and yuan enzyme (hereinafter NQR) の function と tectonic を interpret す る た め に を line な っ た. ま ず NQR の function を illustrate す る た め に important な precision three-dimensional structure intelligence を る べ く の shore sichuan, Osaka university, Dr. と ク ラ イ オ electronic 顕 micromirror を with い た joint research line を な っ た. そ の results, 2014 に 発 table さ れ て い た X-ray crystal structure paper で は unknown で あ っ た important tectonic を て solution all き Ming か し, NQR の function に お い て important な "を cut fruit た す tectonic の softness を prove す る こ と に successful し た. Youdaoplaceholder0 specific に damage inhibitor が combined with <s:1> たNQR structure を2 types <s:1> explanation た た. こ の results は こ れ ま で に applicants が に alone synthesis し た resistance against tonic プ ロ ー ブ を with い て mention sing し た resistance against role に お い て important な tectonic モ デ ル を card be す る も の で あ る. <s:1> れら <s:1> results をまとめて international journal Nature communicationに reports する とがで とがで た た. さ ら に, "matrix UQ の side chain structure が NQR の ナ ト リ ウ ム conveying と electronic 伝 da の total service agencies に お い て cut を bear important な service う" こ と を 発 し, こ れ を prove す べ く で alone synthesis し た UQ ア ナ ロ グ を with い て biochemistry be 験 を line な っ た. Youdaoplaceholder0, て, て, <s:1> results を international journal BBA Bioenergeticsに release する, とがで, た, た. ま た こ れ ら の results を non-success chemical society, farmers 薬 society, biological, physical, agriculture 薬 デ ザ イ ン seminar お よ び raw body エ ネ ル ギ ー seminar で 発 table し, そ の more く で excellent 発 table reward を who す る こ と が で き た.

项目成果

コレラ菌Na+輸送性NADH-ユビキノン酸化還元酵素におけるユビキノン側鎖の結合部位の同定

霍乱弧菌Na+转运NADH-泛醌氧化还原酶中泛醌侧链结合位点的鉴定

• 发表时间: 2022
• 作者: 石川 萌;桝谷 貴洋;村井 正俊;Nicole L. Butler;Blanca Barquera;三芳 秀人
• 通讯作者: 三芳 秀人

レンセラー工科大学(米国)

伦斯勒理工学院（美国）