タンパク質配位空間を利用した気体分子センシングとシグナル伝達

利用蛋白质配位空间进行气体分子传感和信号转导

• 批准号: 18033061
• 负责人: 青野 重利
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18033061/
• 关键词: シグナルトランスデューサー; 走化性制御; センサータンパク質; シグナル伝達; 酸素センサータンパク質; タンパク質配位空間; ヘムタンパク質; 一酸化炭素センサータンパク質; 気体分子センシング

酸素,一酸化炭素などの気体分子を選択的に感知し,一連のシグナル伝達反応を経由して様々な生理機能の制御に関与している一群のセンサータンパク質を研究対象とし,これらセンサータンパク質による気体分子センシングならびにシグナル伝達においてタンパク質配位空間が果たす役割についての解明を行った。酸素センサータンパク質として機能するHemATは,細菌,古細菌の酸素に対する走化性制御系において酸素センサーとして機能するシグナルトランスデューサータンパク質である。HemATはプロトヘムを酸素センサーの本体として利用しており,ヘムポケットには酸素の選択的センシングに必須のアミノ酸残基が存在していることが分かった。HemATが選択的に認識する必要がある酸素がヘムに配位した場合にのみ,ヘムプロピオン酸基とHis86との間に水素結合が形成され,これがcヘリックスの構造変化を誘起し,さらにCEループ,Eヘリックスへと構造変化が誘起されてゆき,最終的にThr95がヘムに配位した酸素に直接水素結合を形成するようなコンフォメーションが誘起されることが明らかとなつた。この一連のコンフォメーション変化は,酸素以外のリガンドがヘムに配位した場合には進行しないことも分かった。また,時間分解共鳴ラマンスペクトルの測定により,ヘム近位ポケットに存在するTyr133は,ヘム軸配位子であるHis123とリガンド依存的に水素結合の形成,解離を起こしており,これがHemATの分子内シグナル伝達に関与している可能性があることが分かった。

我们的研究重点是一组传感器蛋白，它们选择性地感知氧气和一氧化碳等气体分子，并通过一系列信号转导反应参与各种生理功能的控制，阐明了蛋白质协调空间在分子传感和控制中的作用。信号转导。 HemAT 作为氧传感器蛋白，是一种信号转导蛋白，在细菌和古细菌的氧趋化控制系统中充当氧传感器。 HemAT采用原血红素作为氧传感器的主体，发现血红素口袋中含有选择性氧传感所必需的氨基酸残基。只有当 HemAT 需要选择性识别的氧与血红素配位时，血红素丙酸基团和 His86 之间才会形成氢键，从而诱导 c 螺旋和进一步的 CE 环发生构象变化。诱导变化形成 E 螺旋，最后诱导 Thr95 与与血红素配位的氧形成直接氢键的构象。还发现，当氧以外的配体与血红素配位时，这一系列构象变化不会发生。此外，时间分辨共振拉曼光谱的测量表明，存在于血红素近端袋中的Tyr133与血红素轴配体His123以配体依赖性方式形成和解离氢键，发现其可能参与信号。转导。

项目成果

Two ligand binding sites in the O_2-sensing signal transducer HemAT : Implication for ligand recognition/discrimination and signaling

O_2 传感信号传感器 HemAT 中的两个配体结合位点：对配体识别/区分和信号传导的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103・40
• 作者: Hiroshi Nishina;et al.;Hirofumi Komori;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Eftychia Pinakoulaki
• 通讯作者: Eftychia Pinakoulaki

Crystal structure of CO-sensing transcription activator CooA bound to exogenous ligand imidazole

• DOI: 10.1016/j.jmb.2007.01.043
• 发表时间: 2007-03-30
• 期刊: JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY
• 影响因子: 5.6
• 作者: Komori, Hirofumi;Inagaki, Sayaka;Higuchi, Yoshiki
• 通讯作者: Higuchi, Yoshiki

酸素センサータンパク質HemATによる特異的酸素認識とシグナル伝達

氧传感器蛋白 HemAT 的特异性氧识别和信号转导

• 发表时间: 2007
• 作者: 山下正廣;北川 進編;田中晃二(分担);Samir F. El-Mashtoly;青野 重利;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Hideaki Yoshimura;Tieqiao Zhang;下川 千寿;中島 洋;Shigetoshi Aono;吉岡 資郎;Shigetoshi Aono;西村 宗十;下川 千寿;青野 重利
• 通讯作者: 青野 重利

酸素センサータンパク質HemATによるCheAリン酸化反応の制御

氧传感器蛋白 HemAT 对 CheA 磷酸化反应的调节

• 发表时间: 2007
• 作者: 山下正廣;北川 進編;田中晃二(分担);Samir F. El-Mashtoly;青野 重利;Hideaki Yoshimura;Hirofumi Komori;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Hirofumi Komori;Eftychia Pinakoulaki;Hideaki Yoshimura;Tieqiao Zhang;下川 千寿;中島 洋;Shigetoshi Aono;吉岡 資郎;Shigetoshi Aono;西村 宗十
• 通讯作者: 西村 宗十

タコヘモシアニンの構造改変に基づくチロシナーゼアナログの開発

基于章鱼血蓝蛋白结构修饰的酪氨酸酶类似物的开发

• 发表时间: 2008
• 作者: 下川千寿;青野重利;伊東忍
• 通讯作者: 伊東忍