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ウイルスに特異的な複製マシーナリーの構造基盤の解明と創薬への応用

Research Project

Project/Area Number 11J06792
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小林 幹  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsウイルスタンパク質 / 組み換えバキュロウイルス / DNA複製 / ヘルペスウイルス
Research Abstract

本年度はウマヘルペスウイルス由来のヘリカーゼ・プライマーゼ複合体の結晶化試料の調製に取り組んだ。前年度に作製したヘリカーゼ、プライマーゼそれぞれの遺伝子を含む組み換えバキュロウイルスを昆虫細胞Sf+に感染させることでヘリカーゼ・プライマーゼ複合体を発現させた。この中でも特にウマヘルペスウイルスに関しては他の2種と比べて比較的発現状況が良好であるが結晶化に持ち込むほどの量のタンパク質が得られないことが前年度の研究によりわかっていた。そこで発現条件の検討を行った。具体的には昆虫細胞Sf+に感染させるバキュロウイルス濃度の検討や感染時間の検討などを行ったが、発現量を改善することはできなかった。またウマヘルペスウイルスのヘリカーゼは単体で大量に発現することが前年度の実験で分かっていたため、ヘリカーゼ単体についても構造決定に取り組んだ。前年度の実験により全長のウマヘルペスウイルス由来ヘリカーゼは大量発現と高純度精製はできるものの結晶化しないことが分かっていた。そこで今年度は末端領域を削ったヘリカーゼのコンストラクトを作製し、その遺伝子を含むバキュロウイルスを作製して同様に昆虫細胞Sf+に感染させた。そして感染した昆虫細胞を用いてウェスタンブロットを行ったが、ヘリカーゼの発現を確認することはできなかった。また今年度はインフルエンザウイルスが宿主に感染する際に用いるタンパク質であるヘマグルチニンの細胞外ドメインの調製にも取り組んだ。インフルエンザウイルスのヘマグルチニンの遺伝子に細胞外分泌シグナル配列とヒスチジンタグの遣伝子を融合させた遺伝子を含む組み換えバキュロウイルスを作製し、昆虫細胞に感染させた。そして分泌タンパク質を含む培養上清からNiカラムを用いてヘマグルチニンを精製したところタンパク質の発現が確認された。今後大量発現と精製を行い、薬剤との共結晶化を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究は本年度が最終年度である。ヘルペスウイルスのヘリカーゼ・プライマーゼ複合体は結晶化に必要な量のタンパク質を調製する系が構築できていない。一方インフルエンザウイルス由来のヘマグルチニンの細胞外ドメインは発現に成功したため今後結晶化に十分な量のタンパク質を調整し、薬剤との共結晶化を行う。

Strategy for Future Research Activity

本研究は本年度が最終年度である。ヘルペスウイルスのヘリカーゼ・プライマーゼ複合体はタンパク質の発現量の低さが問題となっている。今後はタンパク質のコンストラクトやタンパク質の発現条件を検討することで発現量の向上を試みる予定である。また宿主となる昆虫細胞の種類を検討することも行う。インフルエンザウイルスのヘマグルチニンに関しては、ヘマグルチニンを高純度で精製する系を確立するとともに薬剤との共結晶化を行い、複合体の構造を決定する。

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Recent structural studies on Dom34/aPelota and Hbs1/aEF1α : important factors for solving general problems of ribosomal stall in translation2013

    • Author(s)
      Kan Kobayashi, Ryuichiro Ishitani, and Osamu Nureki
    • Journal Title

      Biophysics

      Volume: 9 Pages: 131-140

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for translation termination by archaeal RF1 and GTP-bound EF1α complex.2012

    • Author(s)
      Kan Kobayashi, Kazuki Saito, Ryuichiro Ishitani, Koichi Ito, Osamu Nureki
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 40 Issue: 18 Pages: 9319-9328

    • DOI

      10.1093/nar/gks660

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 古細菌由来Pelota・EF1α・GTP複合体によるmRNA品質管理機構の構造基盤2012

    • Author(s)
      小林幹, 石谷隆一郎, 濡木理
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 52 Pages: 182-185

    • NAID

      10030494636

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Structural basis for translation termination by archaeal RF1 and GTP-bound EF1A complex.2013

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      aaRS2013
    • Place of Presentation
      神奈川, プリンス箱根
    • Year and Date
      2013-10-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural basis for translation termination by archaeal aRF1 and GTP-bound EF1α complex.2013

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      愛媛, ひめぎんホール
    • Year and Date
      2013-07-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural basis for translation termination by archaeal RF1 and GTP-bound EF1A complex.2013

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      RNA 2013
    • Place of Presentation
      Davos, Switzerland
    • Year and Date
      2013-06-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural basis for translation termination by archaeal RF1 and GTP-bound EF1α complex.2012

    • Author(s)
      Kan Kobayashi
    • Organizer
      XXIV tRNA Conference
    • Place of Presentation
      オルムエ(チリ)
    • Year and Date
      2012-12-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 古細菌由来aRF1・EF1α・GTP複合体による翻訳終結機構の構造基盤2012

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2012
    • Place of Presentation
      メルパルクKUMAMOTO(熊本)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural basis for translation termination by archaeal aRF1 and GTP-bound EF1α complex2011

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2011-12-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural basis for translation termination by archaeal aRF1 and GTP-bound EF1α complex2011

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      The 2011 International Symposium on Aminoacyl-tRNA Synthetases
    • Place of Presentation
      Snow Bird (Salt Lake City, USA)
    • Year and Date
      2011-09-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 古細菌由来Pelota-EF1α-GTP複合体によるmRNA品質管理機構の構造基盤2011

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2011
    • Place of Presentation
      あいち健康プラザ(愛知)
    • Year and Date
      2011-08-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural basis for translation termination by archaeal aRF1 and GTP-bound EF1α complex2011

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      RNA2011
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都)
    • Year and Date
      2011-06-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 古細菌由来Pelota-EF1α-GTP複合体によるmRNA品質管理機構の構造基盤2011

    • Author(s)
      小林幹
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
    • Year and Date
      2011-06-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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