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膜蛋白質の構造解析を推進する試薬の開発

Research Project

Project/Area Number 19036001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

若松 馨  Gunma University, 大学院・工学研究科, 教授 (40222426)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯塚 靖子  群馬大学, 大学院・工学研究科, 技術専門職員 (60375566)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Keywordsソフトな相互作用 / 蛋白質 / NDSB / 凝集 / 熱変性 / NMR / 重水素化 / 合成 / 膜蛋白質 / 界面活性化剤 / 安定化 / 構造解析 / G蛋白質 / Gq
Research Abstract

ヒトのガン関連遺伝子のようにソフトな相互作用をする蛋白質は創薬のターゲットとなっている. しかし, これらの蛋白質は単独では特定の立体構造を形成しない不定形配列を有するので, 凝集しやすく立体構造を解析しにくいという問題がある. 蛋白質の凝集を防止し結晶化に利用されてきたnon-detergent sulfobetaine(NDSB)のNMR測定への応用を我々は主に研究した. その成果を以下に列挙する.
1. NDSBは種々の蛋白質の熱変性温度を上昇させた(0.5Mで約4℃). これによりNMRの測定温度は10℃以上上げる事ができ, 質の高いスペクトルが得られるようになった.
2. 常温でのNMR測定における蛋白質の凝集はグルタミン酸とアルギニンの等モル添加により防止される事が示されているが, この添加物は高温での安定性は向上させなかった. また, グリセロールはシグナルをブロードにするので, 高温での測定にはNDSB類がベストであった.
3. 市販のNDSBは重水素化が困難なので, 重水素化が可能なNDSB-newとその重水素化物を合成した. NDSB-newは強い凝集防止能を示した. また, 重水素化NDSB-newの存在下でaFGFの構造をNMRで決定した. その構造はX線で決定した構造と有意な差がなかった.
4. NDSB-newは安価に大量に合成する事が可能であり, 蛋白質の精製過程でbufferに添加する事も可能である. 凝集しやすく濃縮中に沈殿してしまう2種類の蛋白質はNDSB-newの添加により濃縮でき, 濃度も収率も20倍以上に上げる事ができた.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Interaction of anti-aggregation agent dimethylethylammonium propane sulfonate with acidic fibroblast growth factor2008

    • Author(s)
      L. Xiang, T. Ishii, K. Hosoda, A . Kamiya, M. Enomoto, N. Nam eki, Y. Inoue, K. Kubota, T. Ko hno, and K. Wakamatsu
    • Journal Title

      J. Magn. Reson. 194

      Pages: 147-151

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Peptide fragment of the m3 muscarinie acetylcholine receptor activates Gq but not Gi22008

    • Author(s)
      M. Kubota, and K. Wakamatsu
    • Journal Title

      J. Pept. Sci. 14

      Pages: 998-1002

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-efficiency and robust expression system for stable isotope-labeled peptides2008

    • Author(s)
      T. Kohno, L. Xiang, Y. Inaoka, K. Hayashi, C. Suzuki, H. Kusunoki, T. Tanaka, M. Sugai, K. Sato, and K. Wakamatsu
    • Journal Title

      Int. J. Pept. Res. Ther. 14

      Pages: 157-165

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of mitocryptide-1, a neutrophil-activating cryptide from healthy porcine heart2008

    • Author(s)
      H. Mukai, Y. Hokari, T. Seki, T . Takao, M. Kubota, Y. Matsuo, H. Tsukagoshi, M. Kato, H. Kimura, Y. Shimonishi, Y. Kiso, Y . Nishi, K. Wakamatsu, E. Munekata,
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283

      Pages: 30596-30605

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of NDSB on the protein aggregation2008

    • Author(s)
      S. Kado, K. Kubota, N. Nameki, and K. Wakamatsu
    • Journal Title

      Trans. Materials Res. Soc. J. 33

      Pages: 479-482

    • NAID

      130007809468

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      2008 Annual Research Report
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    • Author(s)
      K. Kubota, H. Kawai, and K. Wakamatsu
    • Journal Title

      Trans. Materials Res. Soc. J. 33

      Pages: 475-478

    • NAID

      130007809470

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      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] High-efficiency and robust expression system for stable isotope-labeled petides

    • Author(s)
      T. Kohno ら
    • Journal Title

      Int. J. Pept. Res. Ther. (印刷中)

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Peptide fragment of the m3 muscarinic acetylcholine receptor activates Gq but not Gi2

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      M. Kubota, K. Wakamatsu
    • Journal Title

      J. Pept. Sci. (印刷中)

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  • [Presentation] 高温での溶液NMR測定における蛋白質のNDSBによる安定化2008

    • Author(s)
      若松馨, 石井毅, 向瓏, 細田和男, 神谷歩, 金子敬輔, 榎本舞弓, 井上裕介, 窪田健二, 行木信一, 河野俊之
    • Organizer
      第81回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      兵庫
    • Year and Date
      2008-12-09
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  • [Presentation] Stabilization of proteins by NDSB for solution NMR measurements at. el evated temperatures2008

    • Author(s)
      Kaori Wakamatsu, Takeshi Ishii, Long Xian, Kazuo Hosoda, Ayumi Kamiya, Mayu Enomoto, Shin-ichi Tate, Yusuke Inoue, Kenji Kubota, Nobukazu Nameki, Toshivuki Kohno
    • Organizer
      第46回日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-12-03
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  • [Presentation] 高温での溶液NMR測定における蛋白質のNDSBによる安定化2008

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      若松馨, 石井毅, 向瓏, 細田和男, 神谷歩, 金子敬輔, 榎本舞弓, 井上裕介, 窪田健二, 行木信一, 河野俊之
    • Organizer
      第46回NMR討論会
    • Place of Presentation
      茨城
    • Year and Date
      2008-11-12
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  • [Presentation] Prevention of peptide aggregation by non-detergent sulfobetaines (NDSBs)2008

    • Author(s)
      Kaori Wakamatsu, Ayaka Takei, Yoshihiko Inaoka, Long Xian, Kanako Kobori, Seri Kato, Hidehito Mukai, Toshiyuki Kohno, N obukazu Nameki
    • Organizer
      第45回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-10-29
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  • [Presentation] Stabilization of proteins for solution NMR measurements2008

    • Author(s)
      Kaori Wakamatsu, Takeshi Ishii, Long Xian, Kazuo Hosoda, Mayu Enomoto, Naoya Tochio, Shin-ichi Tate, Yusuke Inoue, Nobukazu Nameki, Toshiyuki Kohno, Kenii Kubota
    • Organizer
      XXIIIrd International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
    • Place of Presentation
      米国, サンディエゴ
    • Year and Date
      2008-08-24
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛍光サンドイッチELISAを用いたcytokine検出感度の向上2008

    • Author(s)
      白澤豊, 鋳延淳一, 中村正, 風間秀子, 若松馨
    • Organizer
      日本生化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      2008-06-21
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] G蛋白質とムスカリン性レセプター部分ペプチドとの相互作用解析における凝集防止2008

    • Author(s)
      加藤瀬里, 小堀可奈子, 向瓏, 稲岡斉彦, 若松馨
    • Organizer
      日本生化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      2008-06-21
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] NDSBによる蛋白質の安定化2008

    • Author(s)
      向瓏, 石井毅, 細田和男, 大竹佳樹, 行木信一, 井上裕介, 窪田健二, 河野俊之, 若松馨
    • Organizer
      日本生化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      2008-06-21
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  • [Presentation] NDSBによる蛋白質の安定化2008

    • Author(s)
      向瓏, 石井毅, 細田和男, 大竹佳樹, 井上裕介, 行木信一, 窪田健二, 河野俊之, 若松馨
    • Organizer
      第8回蛋白質化学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-06-10
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] NDSBによる蛋白質の凝集防止とNMR測定への応用2007

    • Author(s)
      向, 若松, ら
    • Organizer
      第45回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-22
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] NDSBのNMRへの応用と蛋白質の凝集防止機構2007

    • Author(s)
      白澤, 若松, ら
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会, 第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2007-12-11
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] NMR測定における蛋白質の凝集防止と安定化2007

    • Author(s)
      若松, ら
    • Organizer
      第45回NMR討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2007-09-11
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] NMR測定における蛋白質の凝集防止2007

    • Author(s)
      石井, 若松, ら
    • Organizer
      第7回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2007-05-24
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      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://wakamatsulab.bce.gunma-u.ac.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 免疫細胞刺激活性を有する機能ペプチド2008

    • Inventor(s)
      向井秀仁, 若松馨
    • Industrial Property Rights Holder
      群馬大学
    • Filing Date
      2008-09-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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