鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの反応過程における過渡的な中間状態の解明

铁硫簇生物合成机器反应过程中瞬态中间态的阐明

基本信息

批准号：
20H03204
负责人：
高橋康弘
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03204/
关键词：
鉄硫黄クラスター鉄硫黄タンパク質生合成マシナリー

项目摘要

1) IscUは、ISCマシナリーにおいてFe-Sクラスターの組み立てを担う中核成分である。われわれは2021年度、会合面に２つの [2Fe-2S] クラスターを集積した、対称的な二量体構造を明らかにしている。本年（2022年）度は、IscUのD40A/H106A二重変異型が、野生型とは異なる非対称な二量体を形成すること、また二量体を架橋する形で１つの [2Fe-2S] クラスターを持つことを明らかにした。これらの構造は、IscUにおけるFe-Sクラスターの配位構造や二量体の会合様式に、著しい柔軟性があることを示している。2) シクロセリンは、結核の治療などに用いられる抗生物質であり、D-体とL-体の２つの異なる光学異性体が知られている。これら２つの異なるシクロセリン光学異性体が、鉄硫黄クラスター生合成系SUFマシナリーのPLP依存性システイン脱硫酵素SufSに対して、それぞれ異なる機構で阻害作用を示すことを明らかにした。この結果は、病原性微生物による感染症治療において、SufSを標的とする新たな創薬の可能性を示すものである。3) 偏性嫌気性のバクテリアやアーキアの中には、sufBとsufCのみをコードしている（sufD, sufS, sufE, sufU, isc関連遺伝子を持たない）ものが見られる。その一つについて結晶構造を決定し、SufB2C2複合体を形成することを明らかにした。また、大腸菌のFe-Sクラスター生合成欠損株で発現させて異種間での相補能を検討したところ、嫌気かつNa2Sを添加した培養条件でのみ相補することを見出した。したがって、このSufB2C2複合体は、嫌気条件下で遊離のS2-（HS-）を硫黄源とする、Fe-Sクラスター生合成系のプロトタイプと考えられる。

1）ISCU是在ISC计算机中组装Fe-S群集的核心组件。在2021财年，我们揭示了会议中有两个[2FE-2S]群集的对称双体型结构。在今年（2022年），ISCU的D40A/H106A双变量类型形成了与野生型不同的双体，我透露了我有一个群集。这些结构表明，ISCU中的Fe-S群集协调结构，双体的格式样式非常出色。 2）环线是一种用于治疗结核病的抗生素，并以其两种不同的光学家庭（D体和L-体）而闻名。据透露，这两个不同的环线光学家居者表明它们具有不同机制的不同机制，即Sufs，硫酸含量的生物合成Suf Machiney Suf Machine。该结果表明，通过病原微生物治疗传染病的新药物发现靶向SUF的可能性。 3）在有偏见的厌氧菌和ARCHIA中，仅编码SUFB和SUFC（SUFD，SUFS，SUFE，SUFE，SUFU，与ISC相关的基因）。在其中一个中，确定了晶体结构，并发现形成了Sufb2c2复合物。此外，当在双合成菌株中表达大肠杆菌的Fe-S簇缺陷份额时，考虑了不同类型之间的相位补充，并且发现仅在添加Na2s的培养条件下仅补充。因此，该SUFB2C2复合物被认为是在厌氧条件下使用自由分离的S2-（HS-）的Fe-S簇合成原型。

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Snapshots of PLP‐substrate and PLP‐product external aldimines as intermediates in two types of cysteine desulfurase enzymes

DOI：
10.1111/febs.15081
发表时间：
2019-10
期刊：
The FEBS Journal
影响因子：
0
作者：
R. Nakamura;Masahide Hikita;S. Ogawa;Yasuhiro Takahashi;T. Fujishiro
通讯作者：
R. Nakamura;Masahide Hikita;S. Ogawa;Yasuhiro Takahashi;T. Fujishiro

PLP 依存型酵素システインデスルフラーゼ SufS に対する抗生物質シクロセリンの鏡像異性体間で異なる阻害反応機構

抗生素环丝氨酸对PLP依赖性酶半胱氨酸脱硫酶SufS的不同对映体抑制机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村亮裕;小川翔子;小松茉里佳;藤城貴史;高橋康弘
通讯作者：
高橋康弘

Evidence for dynamic in vivo interconversion of the conformational states of IscU during iron?sulfur cluster biosynthesis

铁硫簇生物合成过程中 IscU 构象状态动态体内相互转化的证据

DOI：
10.1111/mmi.14646
发表时间：
2020
期刊：
Molecular Microbiology
影响因子：
3.6
作者：
Sato Sakiko;Matsushima Yumeka;Kanazawa Miaki;Tanaka Naoyuki;Fujishiro Takashi;Kunichika Kouhei;Nakamura Ryosuke;Tomioka Hiroaki;Wada Kei;Takahashi Yasuhiro
通讯作者：
Takahashi Yasuhiro

Analysis of cell death in Bacillus subtilis caused by sesquiterpenes from Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty

Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty 倍半萜引起枯草芽孢杆菌细胞死亡的分析

DOI：
10.2323/jgam.2021.09.005
发表时间：
2022
期刊：
The Journal of General and Applied Microbiology
影响因子：
0
作者：
Shinjyo Y;Midorikawa N;Matsumoto T;Sugaya Y;Ozawa Y;Oana A;Horie C;Yoshikawa H;Takahashi Y;Hasegawa T;Asai K.
通讯作者：
Asai K.

The Structure of the Dimeric State of IscU Harboring Two Adjacent [2Fe-2S] Clusters Provides Mechanistic Insights into Cluster Conversion to [4Fe-4S]