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  - No.1-2 p.3-

前身誌

X線

日本結晶学会誌 Vol. 59(2017) No. 2-3

連載企画　対称性と群論（2）

空間群のヒエラルキーと分類

ネスポロマッシモ

公開日: 2017年07月01日

p.51-63

本文PDF[2012K]

総合報告

放射光X線結晶構造解析による光合成・光化学系IIの水分解・酸素発生機構の解明

神谷信夫, 沈建仁

公開日: 2017年07月01日

p.64-71

Photosystem II （PSII） is a multi-subunit protein complex embedded in the thylakoid membrane and splits water molecules, producing electrons, protons and molecular oxygen in photosynthesis. We started to purify and crystallize PSII in 1990, which led to the first crystal structure analysis at a resolution of 3.7 Å in 2003 using SPring-8. The resolution of the structure was raised to 1.9 Å in 2011, which was considered a breakthrough in the filed of photosynthesis because, on the basis of this atomic resolution structure, it became possible to discuss the molecular mechanism of the water-splitting reaction. We are continuing our studies to obtain much more precise information on the oxygen-evolving complex （OEC） at the S₁-state of the Kok cycle and to analyze the intermediate state structures using femtosecond X-ray pulses from XFEL of SACLA.

放射光粉末結晶構造解析法を用いた多孔性配位高分子のガス吸着現象の構造科学的解明

久保田佳基

公開日: 2017年07月01日

p.72-80

In situ synchrotron powder diffraction measurement of gas adsorption and crystal structure analysis for porous coordination polymers（PCPs）were performed. From the obtained accurate crystal structure in both atomic and charge density levels, not only the position and orientation of adsorbed gas molecules but also the interaction between the adsorbed gas molecule and host framework were found. The information enables us to understand the mechanism of gas adsorption phenomena and functions of PCPs. It will give us the guiding principles for the novel functional materials design.

生体エネルギー変換にかかわる生体超分子複合体の構造研究

栗栖源嗣

公開日: 2017年07月01日

p.81-87

Three-dimensional protein structures bring us a deeper insight into the biological function. The main aim of my group is the X-ray structure determination of the biological macromolecular assemblies including membrane protein complexes in order to elucidate the molecular mechanism of the highly organized biological processes at atomic level. Here, I report two examples; One is structural studies of photosynthetic membrane protein complex and related redox enzymes, and the other is crystal structure analyses of dynein motor.

解説

タンパク質の電子線三次元結晶構造解析と電荷の精密化

米倉功治, 眞木さおり

公開日: 2017年07月01日

p.88-95

Electron 3D crystallography is a useful method for structure analysis from tiny and thin crystals of membrane proteins and protein complexes, which often yield crystals too small or too thin for even the synchrotron X-ray beam and X-ray free electron laser. More importantly, it can visualize the charged states of amino-acid residues and metals, as the diffraction pattern formed by elastically scattered electrons is directly related to the distribution of Coulomb potential. Here we introduce the development of this technique and structure determination with charges, and discuss further applications including a suitable treatment of electron scattering factors of charged atoms.

最近の研究から

リボソーム由来ペプチドのN末端をキャッピングする新規ペプチドリガーゼの構造基盤

松井崇

公開日: 2017年07月01日

p.96-101

Pheganomycins（PGMs）derived from Streptomyces cirratus are one of the peptide antibiotics and synthesized under the cooperation of a novel peptide ligase, PGM1, and ribosome, in contrast of typical peptide antibiotics. In the biosynthesis, PGM1, which is a peptide ligase with broad substrate permissivity, can catalyze the linkage between several types of nonproteinogenic amino acid including a 2-guanidino group and some ribosomal peptides to generate N-terminal capping peptide. Herein, I present structural studies for the recognition mechanisms of N-terminal capping substrates and C-terminal ribosomal peptides.

光活性化アデニル酸シクラーゼ合成酵素OaPACの活性化機構解明

大木規央, 朴三用

公開日: 2017年07月01日

p.102-107

Cyclic-AMP is one of the most important second messengers，regulating many crucial cellular events in both prokaryotes and eukaryotes. Precise spatial and temporal control of cAMP levels by light shows great promise as a simple means of manipulating and studying numerous cell pathways and processes. The photoactivated adenylate cyclase（PAC）from the photosynthetic cyanobacterium Oscillatoria acuminata is a small homodimer eminently suitable for this task，requiring only a simple flavin as chromophore. Here we describe its structure using X-ray crystallography and crystal microspectrophotometry. Site-directed mutants show signal transduction over 30 Ångstroms across the protein with minimal conformational rearrangement. The use of the protein in living human cells is demonstrated with cAMP-dependent luciferase，showing a rapid and stable response to light over many hours and activation cycles.

受精にかかわる精子融合因子IZUMO1と卵子受容体JUNOの認識機構の解明

石田英子, 大戸梅治, 清水敏之

公開日: 2017年07月01日

p.108-113

Fertilization, the crucial step in sexual reproduction, requires the fusion of haploid sperm and egg to create a genetically distinct offspring. Despite many studies on mammalian fertilization, the molecular mechanisms underlining the membrane fusion remain largely unknown. At present, IZUMO1 on the sperm surface and JUNO on the egg surface are known as the only protein pair essential for fertilization. In this review, we focus on the crystal structures of human IZUMO1, JUNO and IZUMO1-JUNO complex. These structures reveal the molecular mechanism of mammalian gamete recognition, and provide information for development of non-hormonal contraceptive agents.

POMGnT1の構造解析による筋ジストロフィー疾患発症機序解明

桑原直之, 加藤龍一, 萬谷博, 遠藤玉夫

公開日: 2017年07月01日

p.114-120

The dystrophin glycoprotein complex, which connects the cell membrane to the basement membrane, is essential for a variety of biological events, including maintenance of muscle integrity. An O-mannose-type GalNAc-β3-GlcNAc-β4-Man（-6-phosphate）（core M3） structure of α-dystroglycan （αDG）, a subunit of the complex that is anchored to the cell membrane, interacts directly with laminin in the basement membrane. Hypo-glycosylation of αDG is linked to some types of inherited muscular dystrophy; consistent with this relationship, many disease-related mutations have been detected in genes involved in O-mannosyl glycan synthesis. Defects in protein O-linked mannose β1,2-N-acetylglucosaminyltransferase 1 （POMGnT1）, a glycosyltransferase that participates in the formation of GlcNAc-β2-Man glycan, are causally related to muscle-eye-brain disease （MEB）, a congenital muscular dystrophy, although the role of POMGnT1 in post-phosphoryl modification of core M3 glycan remains elusive. We found that N-terminal domain of POMGnT1 （called stem domain） recognizes the β-linked GlcNAc of O-mannosyl glycan, an enzymatic product of POMGnT1. This interaction may recruit POMGnT1 to a specific site of α-DG to promote GlcNAc-β2-Man （core M1） clustering and also may recruit other enzymes that interact with POMGnT1, e.g., FKTN which is required for ribitol-phosphate modification of the core M3 glycan that is the first step of post-phosphoryl modification of core M3 glycan. These findings explain how POMGnT1 attaches GlcNAc-β to clustered O-mannose sites and influences post-phosphoryl modification of core M3. Our study provides important insight into how disease-associated mutations cause inherited muscular dystrophy pathogenesis.

コヒーシンローダーScc2のX線結晶構造解析

菊池壮太郎, Hongtao YU

公開日: 2017年07月01日

p.121-126

The ring-shaped cohesin complex entraps chromosomes and regulates chromosome biology. The cohesin core consists of Smc1, Smc3, Scc1 and Scc3. Scc2-Scc4 complex is known as a cohesin loader and loads cohesin onto chromosomes. Mutations of Scc2 cause human developmental diseases termed cohesinopathy. Here we determined the crystal structure of Chaetomium thermophilum（Ct）Scc2 and its interaction with cohesin. The structure consists mostly of HEAT repeats and it forms a hook-shaped structure that similar with Scc3 and Pds5. Many cohesinopathy mutations in Scc2 diminish the Scc2- Scc1 interaction. Our study defines a functionally important interaction between cohesin and Scc2.

新刊紹介

木村宏之

公開日: 2017年07月01日

p.127

本文PDF[198K]

クリスタリット

公開日: 2017年07月01日

p.128-129

本文PDF[328K]

学会ニュース

公開日: 2017年07月01日

p.News2-3

本文PDF[877K]

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システムメンテナンス

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J-STAGEからのお知らせ

2017年07月31日
Yahoo!JAPANのOpenIDサービス終了に伴い、My J-STAGEでは、以下のOpenIDを利用したログイン機能を2017年8月26日をもって終了いたします。
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2017年07月31日
2017年8月下旬に J-STAGE新画面インターフェース切替・利用規約改訂説明会を開催します（詳細はこちら）

2017年07月03日
2017年7月2日 8:06頃より一時サービスを停止しておりましたが
2017年7月2日 19:12頃にサービスの再開を行いました。
ご利用の皆様には大変御不便をおかけして申し訳ございませんでした。

2017年06月23日
2017年8月1日 J-STAGEセミナーを開催します（詳細はこちら）

2017年05月31日
2017年4月4日に開催したJ-STAGEセミナーの資料を掲載いたしました。（詳細はこちら）

2017年05月19日
2017年3月16日に開催したJ-STAGE Editor向けワークショップの資料を掲載いたしました。（詳細はこちら）

2016年05月18日
新しい画面インターフェース「J-STAGE評価版」( https://jstagebeta.jst.go.jp/ )を公開しました。

2015年05月01日
J-STAGEを騙った「なりすましメール」にご注意ください

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目次

連載企画　対称性と群論（2）

空間群のヒエラルキーと分類

総合報告

放射光X線結晶構造解析による光合成・光化学系IIの水分解・酸素発生機構の解明

放射光粉末結晶構造解析法を用いた多孔性配位高分子のガス吸着現象の構造科学的解明

生体エネルギー変換にかかわる生体超分子複合体の構造研究

解説

タンパク質の電子線三次元結晶構造解析と電荷の精密化

最近の研究から

リボソーム由来ペプチドのN末端をキャッピングする新規ペプチドリガーゼの構造基盤

光活性化アデニル酸シクラーゼ合成酵素OaPACの活性化機構解明

受精にかかわる精子融合因子IZUMO1と卵子受容体JUNOの認識機構の解明

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