【研究分野】構造生物化学

【研究領域課題番号】17K15081 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 / グラム陽性菌 / 結晶構造 / ヘム / タンパク質複合体 / 蛋白質 / 微生物

【研究成果の概要】

感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行った。HtaAのC末端ドメインのH434A変異体は、結晶中でドメインスワップした二量体を形成していた。本構造はヘムリレー輸送における過渡的な輸送複合体を模倣していると考えられる。

【研究の社会的意義】

感染症の原因となる細菌はヒトの赤血球からヘム鉄を獲得して、鉄源として利用することができる。本研究は、ジフテリアの起炎菌を含むコリネバクテリアにおいてヘム鉄の獲得に利用されるHta/Hmuシステムに着目して、その詳細なヘム鉄輸送機構の解明を目指している。Hta/Hmuシステムの構造情報はジフテリア起炎菌等への特異的な薬剤開発の基盤となりうる。本研究の最終目標である過渡的複合体を介した輸送機構の解明は、生体における物質輸送という生命の根幹を担うシステムの理解につながると考えており、その学術的意義は大きい。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)