センサータンパク質における多様な機能獲得機構の解析

传感器蛋白各种功能获取机制的分析

基本信息

批准号：
18770135
负责人：
山崎洋一
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-18770135/
关键词：
光生物科学 PASドメインセンサータンパク質

项目摘要

本研究では、センサータンパク質のPASドメイン部位における多様な機能獲得機構をその補欠分子に着目して、解析した。同一の補欠分子を持ちながら異なる反応を示すPASドメインタンパク賢として同一のp-クマル酸を有する2種類のPhotoactive Yellow Protein(PYP)について、その分光学的な特性の解析を行った。その結果、この2種類のPASドメインタンパク質はアミノ酸の類似性が約60%にもかかわらず、その可視吸収スペクトル、光反応性に大きな違いが現れていることが、明らかになった。しかし、さらに詳細に、光反応を解析して、その分光学的な分子種を同定していくと、両者の分光学的な相違は、局所環境で違い付けられた性質であることが示され、基本的には同一のメカニズムで達成されていることが明らかになった。具体的には、両者の極端に異なる反応速度の違い一部は、2つの保存性の低い残基によって調整さてており、非保存性のアミノ酸残基による多様な性質の獲得を示していた。また。相互作用タンパク質との反応性についても、このような反応速度の違いは寄与していると考えられ、保存性残基の土台の上に、異なる機能を表現していく非保存性の残基の役割が記述されていることが考えられた。また、補欠分子を持たない光合成色素合成遺伝子発現抑制因子(PPSR)におけるPASドメインの役割を、その相互作用タンパク質であるAPPAとの相互作用において検証した。その結果、PPSRに2個存在するPASドメインのうち1つが、相互作用における接触部位であることを明らかにした。このさい、今まで機能未知であったAPPAタンパク質のC末端部位に結合することも同時に明らかにした。以上のことから、PASドメイン部位が、タンパク質-タンパク質相互作用部位であると同時に、その相互作用が補欠分子の状態に影響を与えていることが示唆された。

在本研究中，我们分析了传感器蛋白 PAS 结构域中的各种功能获取机制，重点关注其假体分子。我们分析了两种光活性黄色蛋白 (PYP) 的光谱特性，它们与 PAS 结构域蛋白具有相同的对香豆酸，它们具有相同的假体分子，但表现出不同的反应。结果显示，虽然这两类PAS结构域蛋白具有约60%的氨基酸相似性，但它们的可见吸收光谱和光反应性存在显着差异。然而，当我们更详细地分析光反应并识别它们的光谱分子种类时，发现两者之间的光谱差异是由于局部环境的差异造成的。很明显，这是通过基本相同的机制实现的。。具体而言，两者之间极其不同的反应速率的差异部分是由两个不太保守的残基介导的，表明非保守氨基酸残基获得了不同的特性。还。反应速率的差异也被认为有助于与相互作用的蛋白质的反应性，以及在保守残基的基础上表达不同功能的非保守残基的形成。据认为描述了该作用。我们还研究了 PAS 结构域在光合色素合成基因表达抑制因子 (PPSR) 中的作用，PPSR 没有修复分子，与其相互作用蛋白 APPA 相互作用。结果表明，PPSR 中的两个 PAS 域之一是相互作用的接触位点。此时，我们还发现它与APPA蛋白的C末端区域结合，其功能迄今为止尚不清楚。这些结果表明PAS结构域位点是蛋白质-蛋白质相互作用位点，并且这种相互作用影响假体分子的状态。

项目成果

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Preparation of Large Crystals of Photoactive Yellow Protein for Neutron Diffraction and High Resolution Crystal Structure Analysis

用于中子衍射和高分辨率晶体结构分析的光活性黄色蛋白大晶体的制备

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Photochem. Photobiol. 83(2)
影响因子：
0
作者：
Shigeo Yamaguchi;Hironari Kamikubo;Nobutaka Shimizu;Yoichi Yamazaki;Yasushi Imamoto;Mikio Kataoka
通讯作者：
Mikio Kataoka

Array of Aromatic Amino Acid Side Chains Located Near the Chromophore of Photoactive Yellow Protein.

位于光活性黄色蛋白发色团附近的芳香氨基酸侧链阵列。