Molecular mechanism of protein folding by group II chaperonin

II族伴侣蛋白折叠的分子机制

• 批准号: 19370038
• 负责人: YOHDA Masafumi
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19370038/
• 关键词: シャペロン; シャペロニン; 古細菌; ストレス; フォールディング; フォールデイング

超好熱性古細菌Thermococcus strain KS-1由来グループ2型シャペロニンは、ATPにより頂点ドメインに位置するhelical protrusionを中心とした構造変化が引き起こされ、open 構造からclosed 構造へと変化することで、補足した変性タンパク質をシャペロニン内部空洞に閉じ込め、foldingを促進する。このATP依存的な構造変化はサブユニット間の協同した作用により引き起こされるが、その詳細は解明されていない。我々は、シャペロニンリング内の特定の位置に、「ATP加水分解部位に変異を導入した変異体サブユニット」と「helical protrusion欠損変異体サブユニット」をそれぞれ様々に導入したシャペロニンを作成し、これらのシャペロニンのfolding活性やATP依存的な構造変化を生化学的実験およびX線小角散乱実験などを用いて解析し、サブユニット間の協同性を解析した。本解析の結果、2型シャペロニンのATP依存的なopen構造からclosed構造への変化では、最初にATP結合・加水分解により各サブユニットのhelical protrusionを中心とした局所的な構造変化が起こり、その後、隣接したhelical protrusion間の相互作用が起こることでclosed構造を形成するようになることを明らかにした。また、常温での機能解析を可能にするため、低温適応変異体を構築した。この変異体の変異アミノ酸は構造変化の情報伝達に重要な役割を持つことが示唆されている。

来自超嗜热古菌Thermococcus KS-1菌株的2型伴侣蛋白由ATP补充，引起以位于顶端区域的螺旋突出为中心的结构变化，从开放结构转变为封闭结构以捕获变性蛋白质。伴侣蛋白内腔并促进折叠。这种ATP依赖的结构变化是由亚基之间的协同作用引起的，但细节尚未阐明。我们创建了伴侣蛋白，其中“ATP 水解位点发生突变的突变亚基”和“螺旋突出缺陷突变亚基”被引入到伴侣蛋白环内的特定位置，并且我们分析了这些伴侣蛋白的折叠活性和 ATP 依赖性利用生化实验和小角X射线散射实验研究了伴侣蛋白的结构变化，并分析了亚基之间的协同性。分析结果表明，在2型伴侣蛋白从开放结构到封闭结构的ATP依赖性变化中，由于ATP的结合和水解，发生以各亚基的螺旋突出为中心的局部结构变化，结果表明：相邻螺旋突起之间的相互作用导致形成封闭结构。此外，我们构建了冷适应突变体，以便在室温下进行功能分析。有人认为，该突变体的突变氨基酸在传递有关结构变化的信息中发挥着重要作用。

项目成果

Functional characterization ofrecombinant prefoldin complexes from ahyperthermophilic archaeon

超嗜热古菌重组前折叠蛋白复合物的功能表征

• 发表时间: 2008
• 作者: Iizuka R; Sugano Y; Ide N; Ohtaki A; Yoshida T; Fujiwara S; Imanaka T; YohdaM
• 通讯作者: YohdaM

Dynamics of group II chaperonin and prefoldin probed by 13C NMR spectroscopy.

通过 13C NMR 光谱探测 II 族伴侣蛋白和预折叠蛋白的动力学。

• 发表时间: 2008
• 作者: Kurimoto E; Nishi Y; YamaguchiY; Zako T; Iizuka R; Ide N; Yohda M; & Kato K.
• 通讯作者: & Kato K.

Functional characterization of recombinant prefoldin complexes from a hyperthermophilic archaeon, Thermococcus sp. strain KS-1

超嗜热古菌 Thermococcus sp. 的重组前折叠蛋白复合物的功能表征。

• 发表时间: 2008
• 作者: Iizuka R; Sugano Y; Ide N; Ohtaki A; Yoshida T; Fujiwara s; Imanaka T; & Yohda M.
• 通讯作者: & Yohda M.

Sequential action of ATP dependentsubunit conformational change andinteraction between helicalprotrusions in the closure of thebuilt-in lid of group II chaperonins

ATP依赖性亚基构象变化的顺序作用和螺旋突起之间的相互作用在II组伴侣蛋白内置盖闭合中的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Yohda M; Kanzaki T; Masuda R; Sahlan M
• 通讯作者: Sahlan M

Dynamics of the prefoldin and the group II chaperonin complex probed by 13C NMR spectroscopy

通过 13C NMR 光谱探测前折叠蛋白和 II 族伴侣蛋白复合物的动力学

• 发表时间: 2008
• 作者: Kurimoto E; Nishi Y; Yamaguchi Y; Zako T; Iizuka R; Ide N; Yohda M; Kato K
• 通讯作者: Kato K