グループ２型シャペロニンのサブユニット特異的機能とフォールディング機構の解明

阐明第 2 组伴侣蛋白的亚基特异性功能和折叠机制

基本信息

批准号：
15J08261
负责人：
山本陽平
金额：
$ 1.47万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

CCTでは8種類のパラログが特定の配置でオリゴマーを形成している。CCT構成サブユニットは、ATP親和性や基質結合性に差異があるが、オリゴマーとしての機能への寄与は不明である。本研究では各サブユニットの構造・機能の違いを考慮したCCTの反応機構モデルを提唱することを目的としている。昨年度までに好熱性真菌Chaetomium thermophilum 由来CCT(CtCCT)の大腸菌組換え体発現系を構築し、本年度は特に構造変化についての機能解析を進めた。構造変化解析にはX線1分子追跡法を使用した。解析の結果、ATP親和性が高いサブユニットはATP結合後1秒以内に傾斜方向の構造変化を示したが、ATP親和性が低いサブユニットでは1-2秒後に構造変化が確認された。これはATP親和性の高いサブユニットから構造変化が起こり、次にATP親和性の低いサブユニットへと構造変化が進むことを示している。またいずれのサブユニットでもATP加水分解によるねじれ方向の構造変化はATP添加後4秒以降で観察された。また、ATP加水分解活性欠損変異サブユニットを含むCtCCTの解析の結果、CtCCTサブユニット2, 4, 5への変異導入はオリゴマーの活性を大きく低下させたが、CtCCTサブユニット1. 3. 6, 7への変異導入ではオリゴマーの活性の低下は限定的だった。一連の結果よりCCTではATPアフィニティーが高いサブユニットから順にATP結合に伴う構造変化が起き、全てのサブユニットにATPが結合した後に、サブユニット協調的なATP加水分解・構造変化により最終的なclosed構造が形成されることや、この協調的なATP加水分解活性においてリング内に非対称性があることが示された。一連の研究結果は、PLOS ONE誌にて発表した。

在CCT中，八种旁系同源物形成具有特定排列的低聚物。 CCT构型亚基在ATP亲和力和底物结合方面具有差异，但对作为低聚物的功能的贡献尚不清楚。在这项研究中，目的是提出一个CCT反应机理模型，该模型考虑了每个子单元的结构和功能的差异。到去年，构建了CCT（CTCCT）衍生的CCT（CTCCT），今年，我们一直在进行结构变化的功能分析。 X射线1分子跟踪方法用于结构变化分析。分析的结果是，ATP亲和力较高的子单元表明，在ATP结合后1秒内确认了倾斜方向的结构变化，但在亚基中确认了1-2秒的结构变化，而ATP较低。亲和力。这表明结构性变化是从高ATP亲和力子单元中发生的，然后结构变化发展为低ATP亲和亚基。在每个亚基中，在添加ATP后4秒钟后观察到由于ATP水解引起的扭曲方向的结构变化。此外，由于包含ATP水解活性不足子单位的CTCCT分析，CTCCT亚基2、4、5引入突变大大降低了低聚物的活性，但CTCCT亚基1.3.6、6、6、6、6 ，6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6。在突变引入7时，低聚物活性的减少受到限制。在CCT中，ATP亲和力具有较高的ATP亲和力，伴随ATP键的结构变化是按顺序发生的，并且在ATP结合了所有亚单位之后，由于亚单位协调的ATP水解 /结构变化，最终的关闭证明结构是形成的，并且协调的ATP水解活性在环中具有不对称性。 PLOS ONE发表了一系列研究结果。