レグインスリン結合タンパク質のX線結晶構造解析

• Project/Area Number: 19036025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 橋本 博 Yokohama City University, 国際総合科学研究科, 助教 (40336590)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 2008: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2007: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
• Keywords: X線結晶構造解析 / 植物 / ダイズ / ニンジン / 防御応答 / 情報伝達

Research Abstract

レグインスリンはダイズの種子で存在が確認された37アミノ酸残基からなる生理活性ペプチドであり、その受容体タンパク質であるレグインスリン結合タンパク質(LBP)に特異的に結合する。ダイズLBPはチロシンをリン酸化する活性を有し、この活性はレグインスリンの結合によって促進される。また、レグインスリンによってニンジンカルスの成長が促進されることが報告されている。レグインスリン/LBP系の生理機能の詳細は解明されていないが、LBPは植物の原形質膜や細胞壁、細胞外に存在が確認されており、細胞内外の何らかの信号変換や病原菌に対する防御応答に関与すると考えられている。本研究では、ダイズおよびニンジン由来のLBPを研究対象とする。ダイズおよびニンジンLBPの立体構造をX線結晶構造解析によって明らかとし、細胞壁や原形質膜近傍におけるLBPのタンパク質間相互作用を構造生物学的に解明することを目指す。ダイズLBPはダイズ種子から精製し、ニンジンLBPはニンジン細胞の培養液から精製した。ニンジンおよびダイズLBPの結晶化に成功し、ニンジンLBPの結晶構造は重原子同型置換法を利用して決定することに成功した。重原子データの収集はPF-ARNW12Aで行った。ネイティブデータの収集はSPring8 BL41XUを利用し、最終的には0.95Åという超高分解能で構造精密化を行った。ダイズLBPとニンジンLBPのアミノ酸配列の相同性はおよそ30%である。ダイズLBPの結晶構造は、ニンジンLBPをモデル分子とした分子置換法を用いて1.9Å分解能で決定した。

Research Products

• [Journal Article] Structural Basis for novel interactions between human translesion synthesis polymerases and proliferating cell nuclear antigen (2009)
  • Author(s): Asami Hishiki, Hiroshi Hashimoto, Tomo Hanafusa, Keijiro Kamei, Eiji Ohashi, Toshiyuki Shimizu, Haruo Ohmori, Mamoru Sato
  • Journal Title: J Biol Chem 284 Pages: 10552-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a novel REV1-interacting motif necessary for DNA polymerase kappa function (2009)
  • Author(s): Eiji Ohashi, Tomo Hanafusa, Keijiro Kamei, Ihnyoung Song, Junya Tomida, Hiroshi Hashimoto, Cyrus Vaziri, Haruo Ohmori
  • Journal Title: Genes Cells 14 Pages: 101-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Initial crystallographic study of human PCNA in complex with a peptide containing the noncanonical PIP-box sequence of human DNA polymerase iota (2008)
  • Author(s): Asami Hishiki, Toshiyuki Shimizu, Tomo Hanafusa, Haruo Ohmori, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
  • Journal Title: Acta Crystallogr Sect F 64 Pages: 954-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystallographic characterization of the N-terminal domain of a plant NADPH oxidase (2008)
  • Author(s): Takashi Oda, Hiroshi Hashimoto, Naoyuki Kuwabara, Kokoro Hayashi, Chojiro Kojima, Tsutomu Kawasaki, Ko Shimamoto, Mamoru Sato, Toshiyuki Shimizu
  • Journal Title: Acta Crystallogr Sect F 64 Pages: 867-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystallographic study of G178S mutant of human proliferating cell nuclear antigen (2008)
  • Author(s): Asami Hishiki, Toshiyuki Shimizu, Aya Serizawa, Haruo Ohmori, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
  • Journal Title: Acta Crystallogr Sect F 64 Pages: 819-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The crystal structure of plant-specific calcium-binding protein AtCBL 2 in complex with the regulatory domain of AtCIPK14 (2008)
  • Author(s): Akaboshi, M., Hashimoto, H., Ishida, H., Saijo, S., Koizumi, N., Sato, M., Shimizu, T.
  • Journal Title: J.Mol.Biol 377 Pages: 246-257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis for substrate recognition and dissociation by human transportin 1 (2007)
  • Author(s): Imassaki, T., Shimizu, T., Hashimoto, H., Hidaka, Y., Kose, S., Imamoto, N., Yamada, M., Sato, M.
  • Journal Title: Mol.Cell 28 Pages: 57-67
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ニンジンレグインスリン結合タンパク質の結晶構造 (2009)
  • Author(s): 吉澤拓也、橋本博、平野久、清水敏之、佐藤衛
  • Organizer: 第26回PFシンポジウム
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] 植物NADPH oxidaseのN-末端ドメインのX線結晶構造解析 (2009)
  • Author(s): 小田隆、橋本博、桑原直之、明石知子、林こころ、児嶋長次郎、Wong Hann Ling、川崎努、島本功、佐藤衛、清水敏之
  • Organizer: 第26回PFシンポジウム
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] モンシロチョウ由来Pierisin-1のX線結晶構造解析 (2009)
  • Author(s): 平賀聖, 中野毅, 松本恭子, 山本真史, 杉村隆, 若林敬二, 橋本博, 清水敏之, 佐藤衛
  • Organizer: 第26回PFシンポジウム
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] Structural basis for novel interactions between human translesion synthesis polymerases and PCNA (2008)
  • Author(s): Asami Hishiki, Hiroshi Hashimoto, Keijiro Kamei, Tomo Hanafusa, Eiji Ohashi, Toshiyuki Shimizu, Haruo Ohmori, Mamoru Sato
  • Organizer: The Joint 2nd Pacific Rim International Conference on Protein Science and 4th Asian-Oceania Human Proteome
  • Place of Presentation: Cairns, Australia
• [Presentation] Structural studies of human PCNA mutant, REV6-1 (2008)
  • Author(s): Asami Hishiki, Hiroshi Hashimoto, Yuji Masuda, Shinya Saijo, Aya Serizawa, Kenji Kamiya, Haruo Ohmori, Toshiyuki Shimizu, Mamoru Sato
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Cryst allography
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] Structural biology of a nuclear import of proteins by transportin 1 (2008)
  • Author(s): Mamoru Sato, Tsuyoshi Imasaki, Toshiyuki Shimizu, Hiroshi Hashimoto, Hanako Ishida, Daisuke Kamei, Michiyuki Yamada
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Cryst allography
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] The crystal structure of N-terminal domain of plant NADPH oxidase (2008)
  • Author(s): Takashi Oda, Hiroshi Hashimoto, Naoyuki Kuwabara, Kokoro Hayashi, Chojiro Kojima, Tsutomu Kawasaki, Ko Shimamoto, Mamoru Sato, Toshiyuki Shimizu
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Cryst allography
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] Crystallographic study of extracellular dermal glycoprotein of carrot (2008)
  • Author(s): Takuya Yoshizawa, Hiroshi Hashimoto, Toshiyuki Shimizu, Hisashi Hirano, Mamoru Sato
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Cryst allography
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] Crystallographic study of zinc finger domain of Ecol involved in sister chromatid cohesion (2008)
  • Author(s): Kodai Hara, Taro Kurosaki, Masakatsu Yagyu, Toshiyuki Shimizu, Itaru Yanagihara, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Cryst allography
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] Structural basis for novel interactions between human TLS polymerases and PCNA (2008)
  • Author(s): Asami HISHIKI, Hiroshi HASHI MOTO, Keijiro KAMEI, Tomo HANAFUSA, Eiji OHASHI, Toshiyuki SHIMIZU, Haruo OHMORI, Mamoru SATO
  • Organizer: 6th 3R symposium
  • Place of Presentation: Kakegawa, Shizuoka, Japan
• [Presentation] Structural studies of G178S mutant of human PCNA (2008)
  • Author(s): Asami HISHIKI, Hiroshi HASHIMOTO, Yuji MASUDA, Aya SERIZAWA, Kenji KAMIYA, Haruo OHMORI, Toshiyuki SHIMIZU, Mamoru SATO
  • Organizer: 第46回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Dynamics of Eco0109I studied by small-angle X-ray scattering and molecular dynamics simulation (2008)
  • Author(s): Tomotaka Oroguchi, Hiroshi Hashimoto, Toshiyuki Shimizu, Mamoru Sato, Mitsunori Ikeguchi
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Cryst alloeranhy
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] Overlapping of human REV7-and MAD2-binding motif sequences (2008)
  • Author(s): Tomo Hanafusa, Yoshiki Murakumo Toshiyuki Habu, Kodai Hara, Hiroshi Hashimoto, Eiji Ohashim Haruo Ohmori
  • Organizer: 6th 3R symposium
  • Place of Presentation: Kakegawa, Shizuoka, Japan
• [Presentation] Analysis of tetrameric structure of TDH (2008)
  • Author(s): Itaru Yanagihara, Kumiko Nakahira, Hiroshi Hashimoto, Kiyohisa Ohnishi, Akihiro Morita, Takeshi Honda
  • Organizer: 43th US-Japan Cholera and Other Bacterial Enteric Infections Joint Panel Meeting
  • Place of Presentation: Fukuoka, Japan
• [Presentation] Solution structure of Schizosaccharomyces pombe Swi5 studied by small-angle X-ray scattering and molecular dynamics simulations (2008)
  • Author(s): Yuichi Kokabu, Tomotaka Oroguchi, Tsutomu Yamane, Hiroshi Hashimoto, Toshiyuki Shimizu, Hiroshi Iwasaki, Mitsunori Ikeguchi
  • Organizer: 第46回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Conformational change of F1-ATPase E subunit upon ATP binding studied by molecular dynamics simulations and X-ray scattering (2008)
  • Author(s): Tomotaka Oroguchi, Yasuyuki Kato-Yamada, Hiroshi Hashimoto, Satoru Unzai, Mitsunori Ikeguchi
  • Organizer: 第46回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] ヒトREV7及びMAD2タンパク質の結合モチーフ配列の部分的オーバーラッピング (2008)
  • Author(s): 花房朋, 村雲芳樹, 土生敏行, 原幸大, 橋本博, 大橋英治, 大森治夫
  • Organizer: BMB2008
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
• [Presentation] 損傷乗り越え合成に関わるREV7タンパク質の結合特異性についての解析 (2007)
  • Author(s): 花房 朋, 大橋 英治, 原 幸大, 橋本 博, 村雲 芳樹, 大森 治夫
  • Organizer: BMB2007 第30回日本分子生物学会 第80回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] TLS ポリメラーゼと PCNA の相互作用に関する構造生物学的研究 (2007)
  • Author(s): 菱木 麻美, 橋本 博, 亀井 慶二郎, 花房 朋, 大橋 英治, 清水 敏之, 大森 治夫, 佐藤 衛
  • Organizer: 日本結晶学会年会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Pierisin-1 の触媒ドメインのX線結晶構造解析 (2007)
  • Author(s): 平林 宏一, 杉村 隆, 若林 敬二, 松本 恭子, 山本 真史, 橋本 博, 清水 敏之, 佐藤 衛
  • Organizer: 日本結晶学会年会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] The Crystal Structure of N-terminal domain of plants NADPH oxidase (2007)
  • Author(s): Takashi Oda, Kokoro Hayashi, Chojiro Kojima, Hiroshi Hashimoto, Tsutomu Kawasaki, Ko Shimamoto, Mamoru Sato, and Toshiyuki Shimizu
  • Organizer: AsCA'07 The 8th Conference of the Asian Crystallographic Association
  • Place of Presentation: Taipei,Taiwan