自然免疫タンパク質と受容体タンパク質およびリポ多糖との相互作用

• Project/Area Number: 17048002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 河野 敬一 北海道大学, 大学院理学研究院, 教授 (10136492)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水口 峰之 富山大学, 大学院医学薬学研究部, 助教授 (30332662) ; 出村 誠 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70188704) ; 相沢 智康 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40333596)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 2006: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
• Keywords: NMR / 立体構造 / タンパク質 / 自然免疫

Research Abstract

カブトガニ血球蛋白質のLPS認識の分子機構を明らかにするために、tachyplesinIを取り上げ、まずDPCミセル中の立体構造を検討した。DPCミセル中のtachyplesinIの構造については議論中であるが、より詳細な解析を可能とするために遺伝子工学を用いた組み換え体の作成に着手し、NMR解析のための同位体ラベル試料の調製に成功した。
また、DPC存在下のtachyplesinIのHSQCスペクトルからDPCミセルとの相互作用によりtachyplesinIの構造が変化することが明らかになった。CD14、MD2については、札医大黒木教授の協力を得て精製蛋白質を得ることができた。
精製量の少ない段階で、とりあえずCDによる相互作用解析を行い、相互作用によるスペクトル変化を観測することができた。この変化の一部は結合によるロイシンリッチリピートの円弧の大きさが変化したことによると思われる。
カブトガニ血球中に見出された抗菌タンパク質tachystatinBの水溶液中における立体構造を解析し、この蛋白質が機能時に2量体を形成することを提案した(研究発表4)。
他に膜インタフェース関連の研究としては、細胞の構成タンパク質を観察するための新規の方法をGFPトランスジェニックマウスを用いた系で開発した(研究発表1)。
細胞間の情報伝達に関わっている膜タンパク質コネキシン(CX26)のN末端部分の変異(N14Y)が角膜炎や難聴の患者に多く見られることを明らかにした。また、その変異がN末端部分の運動性を変化させることがNMRを用いた解析により明らかになり、病気のメカニズムの一端を明らかにした(研究発表2)。
昆虫のサイトカインであるGBPと膜上のレセプターとの相互作用におけるGBPのN末端部分の役割を網羅的な変異体実験により明らかにした(研究発表3)。

Research Products

• [Journal Article] The solution structure of horseshoe crab antimicrobial peptide tachystatin B with the inhibitory cystine-knot motif (2007)
  • Author(s): N.Fujitani
  • Journal Title: J. Peptide Science (in press)
• [Journal Article] Preparation and observation of fresh-frozen sections of the green fluorescent protein transgenic mouse head. (2006)
  • Author(s): M.Tada
  • Journal Title: Acta Histochemica et Cytochemica 39(2) Pages: 31-34
• [Journal Article] A novel N14Y mutation in connexin26 in keratitis-ichthyosis-deafness syndrome. -Analyses of altered gap junctional communication and molecular structure of N terminus of mutated connexin26- (2006)
  • Author(s): K.Arita
  • Journal Title: Am. J. Pathol 169(2) Pages: 416-423
• [Journal Article] N-Terminal mutational analysis of the interaction between growth-blocking peptide (GBP) and receptor of insect immune cells (2006)
  • Author(s): S.Watanabe
  • Journal Title: Protein ＆ Peptide Letters 13(8) Pages: 815-822
• [Journal Article] Peptide mimics of epidermal growth factor(EGF) with antagonistic activity. (2005)
  • Author(s): Nakamura, T.
  • Journal Title: J.Biotechnology 116 Pages: 211-219
• [Journal Article] Ab initio MO computation of the hydration effect on the ionization potential of sodium pyrenesulfonate. (2005)
  • Author(s): Shinoda, H.
  • Journal Title: J.Mol.Struct.(THEOCHEM) 715 Pages: 205-214
• [Journal Article] Dimeric transthyretin variant assembles into spherical neurotoxins. (2005)
  • Author(s): Matsubara, K.
  • Journal Title: Biochemistry 44 Pages: 3280-3288
• [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of gene product 44 from bacteriophage Mu. (2005)
  • Author(s): Kondou, Y.
  • Journal Title: Acta Cryst.F 61 Pages: 104-105
• [Journal Article] Effects of the stabilization of the molten globule state on the folding mechanism of α-lactalbumin : A study of a chimera of bovine and human α-lactalbumin. (2005)
  • Author(s): Mizuguchi, M.
  • Journal Title: Proteins 61 Pages: 356-365
• [Journal Article] Solution structure of microtubule-associated protein light chain 3 and identification of its functional subdomains. (2005)
  • Author(s): Kouno, T., Mizuguchi, M., Tanida, I., Ueno, T., Kanematsu, T., Mori, Y., Shinoda, H., Hirata, M., Kominami, E., Kawano, K.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 24610-24617
• [Journal Article] Disassembling and bleaching of chloride-free pharaonis halorhodopsin by octyl-β-glucoside (2005)
  • Author(s): Kubo, M.
  • Journal Title: Biochemistry 44 Pages: 12923-12931
• [Journal Article] Structure of the central hub of bacteriophage Mu baseplate determined by X-ray crystallography of gp44. (2005)
  • Author(s): Kondou, Y.
  • Journal Title: J.Mol.Biol. 352 Pages: 976-985