structural and functional analyses of novel lectins from marine invertebrates, and its application.

• Project/Area Number: 15K06977
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: UNNO Hideaki 長崎大学, 工学研究科, 助教 (10452872)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: X線結晶構造解析 / レクチン / Crassostrea gigas / Gyractis japonica / Saxidomus purpurata / 糖鎖マイクロアレイ / 等温滴定型熱量測定 / SPL-a/b / C-type / GJL1 / SPL1 / 結晶構造解析 / CGL1 / 糖鎖 / 糖特異性 / 等温滴定型カロリメトリー / フロンタル・アフィテニティクロマトグラフィー

Outline of Final Research Achievements

Structural and functional analyses of novel lectins, CGL1 from Crassostrea gigas, GJL-1 from Gyractis japonica, and SPL-a/b from Saxidomus purpurata, were enforced. Structural analysis of CGL1 revealed its unique fold and binding pattern that have not been confirmed in known lectin families. GJL-1 and SPL-a/b also show unique characteristics as a result of the analyses.

Research Products

• [Journal Article] Carbohydrate recognition by the rhamnose-binding lectin SUL-I with a novel three-domain structure isolated from the venom of globiferous pedicellariae of the flower sea urchin Toxopneustes pileolus (2017)
  • Author(s): Hatakeyama Tomomitsu、Ichise Ayaka、Unno Hideaki、Goda Shuichiro、Oda Tatsuya、Tateno Hiroaki、Hirabayashi Jun、Sakai Hitomi、Nakagawa Hideyuki
  • Journal Title: Protein Science Volume: 26 Issue: 8 Pages: 1574-1583
  • DOI: 10.1002/pro.3185
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A single amino acid mutation converts (R)-5-diphosphomevalonate decarboxylase into a kinase (2017)
  • Author(s): Kento Motoyama, Hideaki Unno, Ai Hattori, Tomohiro Takaoka, Hiroshi Ishikita, Hiroshi Kawaide, Tohru Yoshimura, and Hisashi Hemmi*
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 292 Issue: 6 Pages: 2457-2469
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.752535
  • NAID: 120006305582
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effects of amino acid mutations in the pore-forming domain of the hemolytic lectin CEL-III (2016)
  • Author(s): Tomonao Nagao, Risa Masaki, Hideaki Unno, Shuichiro Goda, Tomomitsu Hatakeyama
  • Journal Title: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Volume: 80 Issue: 10 Pages: 1966-1969
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1176520
  • NAID: 120006987658
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification, Characterization, and X-ray Crystallographic Analysis of a Novel Type of Mannose-Specific Lectin CGL1 from the Pacific Oyster Crassostrea gigas (2016)
  • Author(s): Unno H, Matsuyama K, Tsuji Y, Goda S, Hiemori K, Tateno H, Hirabayashi J, Hatakeyama T.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Issue: 1 Pages: 29135-29135
  • DOI: 10.1038/srep29135
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mechanism of Action of the Pore-Forming Lectins Mediated by Binding to Cell Surface Carbohydrate Chains (2016)
  • Author(s): Tomomitsu Hatakeyama, Shuichiro Goda, Hideaki Unno
  • Journal Title: Trends in Glycoscience and Glycotechnology Volume: 28 Issue: 161 Pages: E55-E60
  • DOI: 10.4052/tigg.1427.1E
  • NAID: 130005153198
  • ISSN: 0915-7352, 1883-2113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In Vivo Formation of the Protein Disulfide Bond That Enhances the Thermostability of Diphosphomevalonate Decarboxylase, an Intracellular Enzyme from the Hyperthermophilic Archaeon Sulfolobus solfataricus. (2015)
  • Author(s): Hattori A, Unno H, Goda S, Motoyama K, Yoshimura T, Hemmi H.
  • Journal Title: J Bacteriol. Volume: 197(21) Issue: 21 Pages: 3463-3671
  • DOI: 10.1128/jb.00352-15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mannose-recognition mutant of the galactose/N-acetylgalactosamine-specific C-type lectin CEL-I engineered by site-directed mutagenesis (2015)
  • Author(s): Moriuchi H, Unno H, Goda S, Tateno H, Hirabayashi J, Hatakeyama T
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta Volume: 1850 Issue: 7 Pages: 1457-1465
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2015.04.004
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 二枚貝ウチムラサキレクチンSPLの立体構造と糖認識機構 (2017)
  • Author(s): 畠山智充，板倉周平，郷田秀一郎，海野英昭
  • Organizer: 第17回日本蛋白質科学会年会
• [Presentation] C型レクチンSPLの立体構造とCa2+非依存的糖結合特異性 (2017)
  • Author(s): 樋口周平，板倉周平，海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBIo2017)
• [Presentation] ヘテロ二量体からなる新規二枚貝由来C型レクチンSPLの構造と糖結合特性 (2016)
  • Author(s): 板倉周平, 郷田秀一郎, 海野英昭, 畠山智充
  • Organizer: 第89回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター／東北大学川内北キャンパス（仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Presentation] Ca2+非依存性C 型レクチンSPLの糖認識機構 (2016)
  • Author(s): 板倉周平, 郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度西日本支部大会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2016-09-16
• [Presentation] イシワケイソギンチャク由来Ca2+依存性レクチンGJL-Iの構造と糖認識能 (2016)
  • Author(s): 中村梓，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度西日本支部大会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2016-09-15
• [Presentation] イシワケイソギンチャクレクチンGJL2の機能構造解析 (2016)
  • Author(s): 宮崎秀土
  • Organizer: 第40回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • Place of Presentation: 指宿ベイテラス（鹿児島県指宿市）
  • Year and Date: 2016-08-26
• [Presentation] Crystal structure of a novel Ca2+-dependent lectin GJL-I from the sea anemone Gyractis japonica and its carbohydrate-recognition mechanism (2016)
  • Author(s): Azusa Nakamura, Shuichiro Goda, Hideaki Unno, Tomomitsu Hatakeyama
  • Organizer: The 30th Anniversary Symposium of the Protein Society
  • Place of Presentation: Hyatt Regency Baltimore, USA
  • Year and Date: 2016-07-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Structure and carbohydrate-binding properties of a C-type lectin SPL with novel carbohydrate-recognition motifs (2016)
  • Author(s): Shuhei Itakura, Shuichiro Goda, Hideaki Unno, Tomomitsu Hatakeyama
  • Organizer: The 30th Anniversary Symposium of the Protein Society
  • Place of Presentation: Hyatt Regency Baltimore, USA
  • Year and Date: 2016-07-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] イシワケイソギンチャク由来新規Ca2+依存性レクチンGJL-Iの立体構造と糖認識機構 (2016)
  • Author(s): 中村梓, 及川大翔，森 紳伍，舘野浩章、平林 淳、山口健一，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • Organizer: 平成28年度日本生化学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島市）
  • Year and Date: 2016-05-14
• [Presentation] ウチムラサキ由来C型レクチンSPLのcDNAクローニング及びX線結晶構造 (2016)
  • Author(s): 板倉周平，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • Organizer: 平成28年度日本生化学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島市）
  • Year and Date: 2016-05-14
• [Presentation] イシワケイソギンチャク由来Ca2+依存性ガラクトース特異性レクチンGJL-Iの糖結合特異性と立体構造 (2015)
  • Author(s): 中村 梓，及川 大翔，森 紳伍，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会, 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(神戸市)
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] マガキ由来レクチン CGL1 の構造・機能解析 (2015)
  • Author(s): 海野英昭, 郷田秀一郎, 畠山智充
  • Organizer: ２０１５年 日本結晶学会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-10-17
• [Presentation] ウチムラサキ由来レクチンSPLのcDNAクローニング及び構造機能解析 (2015)
  • Author(s): 板倉周平，細田耕平，須川穣二，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • Organizer: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] イシワケイソギンチャク由来新規Ca2+依存性レクチンGJL-Iの構造解析と糖認識機構の解明 (2015)
  • Author(s): 中村梓, 及川 大翔，森 紳伍，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • Organizer: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] マガキ由来レクチンCGL-1の構造・機能解析 (2015)
  • Author(s): 海野 英昭, 郷田秀一郎, 畠山 智充
  • Organizer: 2015年 日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール（徳島市）
  • Year and Date: 2015-06-24
• [Presentation] マガキ由来レクチンCGL1の構造・機能解析 (2015)
  • Author(s): 海野英昭, 辻 慶輝, 伊東 利樹, 郷田秀一郎, 畠山智充
  • Organizer: 生化学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2015-05-16
• [Presentation] ガラクトース特異的Ca2+依存性レクチンGJL-IのcDNAクローニングとX線結晶構造解析 (2015)
  • Author(s): 中村 梓，及川 大翔，森 紳伍，海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • Organizer: 2015年 生化学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2015-05-16