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デザインコイルドコイル蛋白質を利用した人工アロステリック蛋白質の創成

Research Project

Project/Area Number 18750145
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

水野 稔久  Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 助教 (90345950)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2007: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Keywordsナノバイオ / 蛋白質 / バイオテクノロジー
Research Abstract

コイルドコイル蛋白質は、天然に広く見られる構造ドメインの一つであり、一般に蛋白質間の会合において重要な役割を果たしている。これまで当研究室では、様々な外部刺激に応答してランダム構造からヘリックスバンドル構造へと大きく構造転移を起こす設計コイルドコイルの構築に成功しており、このようなモジュールの天然蛋白質への組み合わせにより、外部刺激応答性を様々な天然蛋白質に自在に付加可能である事が分かってきている。本年度は、まず一つ目として選択的に相互作用する新たなヘテロ3本鎖コイルドコイル蛋白質の設計を行った。これは二本のヘリックスを形成するペプチドがリンカーで繋がったものと(DS)、一本のヘリックス形成ペプチド(3K)の組み合わせで3本鎖コイルドコイルを形成する設計蛋白質であり、どちらも単独ではランダム構造を取るが、互いが1:1で共存する場合にのみ1:1複合体を形成し、ヘテロ3本鎖コイルドコイル構造を取る。次に、このペプチド間の相互作用を利用した、蛋白質-蛋白質間相互作用調節への利用を考えた。具体的には、RNA合成酵素であるT7RNAPとその機能阻害剤であるT7Lysozymeの相互作用ペアを利用し、T7Lysozyme側に、"構造摂動を誘起するリンカー"として先のDS配列を導入した変異体を構築し、この変異体のT7RNAPへの相互作用が3Kペプチド依存的に調節可能か検討を行った。その結果、実際に3Kペプチド依存的に蛋白質間相互作用をONにする事に成功し、T7RNAPのRNA合成機能の阻害も確認された。この結果は、リガンド依存的に大きな構造転移を起こす設計モジュール蛋白質の利用により、様々な天然蛋白質の蛋白質-蛋白質間相互作用調節が可能である事を示しており、新たな方法論の提示ができたものと考えられる。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (15 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Metal-ion-dependent GFP Emission in vivo by Combining a Circularly Permutated GFP with an Engineered Metal Ion Binding Coiled-coil2007

    • Author(s)
      T. Mizuno, K. Murao, Y. Tanabe, M. Oda, T. Tanaka
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 129

      Pages: 11378-11383

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activating an Enzyme by an Engineered Coiled Coil Switch2006

    • Author(s)
      S.Yuzawa, T.Mizuno, T.Tanaka
    • Journal Title

      Chemistry : A European Journal 12

      Pages: 7345-7362

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    • Author(s)
      W.H.Wei, Z.Wang, T.Mizuno, C.Cortez, L.Fu, M.Sirisawad, L.Naumovski, L.Magda, J.L.Sessler
    • Journal Title

      DaltonTransaction 16

      Pages: 1934-1942

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      水野稔久、織田昌幸、田中俊樹
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      日本化学会第88春期年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
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      日本化学会第88春期年会
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      東京
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      武藤隆史、長谷川千夏、水野稔久、織田昌幸、田中俊樹
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      日本化学会第88春期年会
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      東京
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      2008-03-28
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    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
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      第22回生体機能関連化学シンポジウム
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      仙台
    • Year and Date
      2007-10-29
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      武藤隆史、長谷川千夏、水野稔久、田邊陽一、織田昌幸、田中俊樹
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      第22回生体機能関連化学シンポジウム
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      仙台
    • Year and Date
      2007-10-29
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      第22回生体機能関連化学シンポジウム
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      仙台
    • Year and Date
      2007-10-28
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      天野翔平、水野稔久、田中俊樹
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      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
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      八王子セミナーハウス
    • Year and Date
      2007-08-06
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      志賀大悟、水野稔久、中根大輔、織田昌幸、舩橋靖博、増田秀樹、田中俊樹
    • Organizer
      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
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      八王子セミナーハウス
    • Year and Date
      2007-08-06
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      村尾香織, 水野稔久, 田中俊樹
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      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
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      八王子セミナーハウス
    • Year and Date
      2007-08-06
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  • [Presentation] 有機小分子により構造転移を起こす設計蛋白質のデノボデザイン2007

    • Author(s)
      水野稔久、長谷川千夏、武藤隆史、織田昌幸、田中俊樹
    • Organizer
      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • Place of Presentation
      八王子セミナーハウス
    • Year and Date
      2007-08-06
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  • [Presentation] 機能スイッチの作成を目指したT7 lysozymeへのコイルドコイルドメインの導入2007

    • Author(s)
      鈴木久美子、水野稔久、田中俊樹
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      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • Place of Presentation
      八王子セミナーハウス
    • Year and Date
      2007-08-06
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  • [Presentation] 疎水場空孔を設けた4本鎖コイルドコイル蛋白質への有機分子の結合挙動2007

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      水野稔久, 長谷川千夏、織田昌幸、田中俊樹
    • Organizer
      第7回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-05-25
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  • [Presentation] 加水分解能を有するデノボ蛋白質の設計2007

    • Author(s)
      志賀大悟、水野稔久, 田中俊樹
    • Organizer
      第7回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-05-25
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 構造転移ペプチド2007

    • Inventor(s)
      水野稔久、田中俊樹、鈴木久美子
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Number
      2007-233589
    • Filing Date
      2007-09-10
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 金属イオン応答性蛍光発色タンパク質2006

    • Inventor(s)
      水野稔久, 村尾香織, 田中俊樹
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Number
      2006-247008
    • Filing Date
      2006-10-12
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      2006 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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