A01-2:「生命金属動態を鍵反応とするセンサー分子システムの構築と生理機能制御」
青野 重利(自然科学研究機構 生命創成探究センター)
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生物の外部環境応答に関与するセンサー・シグナル伝達系の中には、Feを始めとした様々な生命金属を必須因子とするものが多く存在しています。これらの生合成プロセスにおいては、一連のアクセサリー・シャペロンタンパク質間での遷移金属イオン・遷移金属錯体の組み込み・輸送反応の制御(生命金属動態制御)が重要な役割を果たしています。本研究では、遷移金属を構成要素とするセンサーモジュールを有したセンサータンパク質の生合成過程におけるセンサーモジュールの構築とタンパク質部分への組込みの詳細な分子機構を解明することにより、細胞内生命金属動態制御を鍵反応とするセンサー分子システムの構築原理を理解し、「生命金属科学研究基盤の構築」のための基礎的知見を得ます。さらに、センサーモジュールによる気体分子センシングの動的過程、気体分子センシングにおいて誘起されるタンパク質構造変化・機能制御を各種分光学的測定、結晶構造解析、生化学・分子生物学的解析によって明らかにし、生命金属が制御する細胞内構造ダイナミクスと機能の解明を行います。

【関連する代表的論文】
C. Kitatsuji, M. Ogura, T. Uchida, K. Ishimori, and *S. Aono
“Molecular mechanism for heme-mediated inhibition of 5-aminolevulinic acid synthase 1”
Bull. Chem. Soc. Jpn., 2014, 997-1004
doi: 10.1246/bcsj.20140111
H. Sawai, H. Sugimoto, Y. Shiro, H. Ishikawa, Y. Mizutani, and *S. Aono
“Structural basis for oxygen sensing and signal transduction of the heme-based sensor protein Aer2 from Pseudomonas aeruginosa“
Chem. Commun., 2012, 48, 6523-6525
doi: 10.1039/c2cc32549g
*S. Aono
“Novel bacterial gas sensor proteins with transition-metal-containing prosthetic groups as active sites”
Antioxd. Redox Signal., 2012, 16, 678-686
doi: 10.1089/ars.2011.4248
H. Yoshimura, S. Yoshioka, K. Kobayashi, T. Ohta, T. Uchida, M. Kubo, T. Kitagawa, and *S. Aono
“Specific hydrogen bonding networks responsible for selective O2 sensing for the oxygen sensor protein HemAT from Bacillus subtilis“
Biochemistry, 2006, 45, 8301-8307
doi: 10.1021/bi060315c
S. Inagaki, T. Ohta, T. Kitagawa, and *S. Aono
“Spectroscopic and redox properties of a CooA homologue from Carboxydothermus hydrogenoformans“
J. Biol. Chem., 2005, 280, 3269-3274
doi: 10.1074/jbc.M409884200
