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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

基本信息

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

项目摘要

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。

This year's project is aimed at understanding the function and structure of NADH-converting enzyme (NQR), an important enzyme involved in the production of pathogenic bacteria NQR's function is explained. Important three-dimensional structure information is obtained. Dr. Kishikawa of Osaka University conducts joint research with electronic micromirrors. The results of the 2014 X-ray crystallography paper show that the important structures are fully understood, and the flexibility of the important structures is successfully demonstrated. Two kinds of structures are proposed for the protection of the environment. The result is that the applicant can only synthesize and use the barrier agent to improve the barrier effect. Nature communication is the result of this. In this paper,"the structure of the side lock of the matrix UQ is important for the transport and electronic transfer of the NQR", which is proved to be independent of the synthesis of the UQ. The results of this study were published in the International Journal of BBA Bioenergies. The results of this research were presented by the Agricultural Chemical Society, the Agricultural Science Society, the Biophysical Society, the Agricultural Science Research Society, and the Biological Science Research Society, and many excellent research awards were received.