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ヘリコバクターピロリ病原因子CagAの分子構造と機能解析

Research Project

Project/Area Number 20015001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

東 秀明  Hokkaido University, 遺伝子病制御研究所, 准教授 (20311227)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥11,000,000 (Direct Cost: ¥11,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥5,500,000 (Direct Cost: ¥5,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥5,500,000 (Direct Cost: ¥5,500,000)
Keywords胃がん / 感染症 / ヘリコバクターピロリ / 細胞極性 / 分子立体構造 / 胃癌
Research Abstract

(1)全長CagAのプロテアーゼ限定分解解析の結果から、CagAはN末端側およびC末端側それぞれにドメイン構造を有しており、CagAのC末端側フラグメントは^1H NMR及びCDスペクトル解析から高次構造を形成しない内因性不規則構造タンパク質であることが示唆されていた。そこで、CagAと標的分子間の分子相互作用機構を解明するため、PAR1との結合に十分なCagA C末側34アミノ酸残基の同定を行い、^<15>N標識ペプチドを用いたPAR1共存下HSQCスペクトル解析を行った。その結果、PAR1結合に関わるCagAのアミノ酸残基による化学シフトの観測に成功した。
(2)CagA分子内相互作用に関わる構造基盤の解明を目的として、CagA分子内相互作用に関わる結合責任領域の同定をおこなった。CagAのN末側領域(アミノ酸1-876)に対する一連の欠失変異体を用いた実験から、CagA C末側領域(アミノ酸877-1186)との分子内相互作用にはN末側アミノ酸配列554-617及び708-821の双方が必要であることが明らかとなった。一方、CagA C末側領域配列を基に合成されたペプチドによる競合阻害実験から、CagAアミノ酸977-1077に相当するペプチドの存在により、CagA N末側及びCagA C末側フラグメント間の結合が抑制された。これらのことから、CagAはN末側領域における2つの領域が近接した立体構造をとり、この部位に対してアミノ酸977-1077で構成されるC末側領域が分子内相互作用すると推察された。また、CagAのC末側フラグメントを単独発現させた場合に比べ、N末側及びC末側フラグメントを共発現させた胃上皮AGS細胞において、より顕著な細胞形態変化が確認されるとともに形態変化を示した細胞数の増加が見られた。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Helicobacter pylori CagA activates NF-kappaB by targeting TAK1 for TRAF6-mediated Lys 63 ubiquitination2009

    • Author(s)
      Lamb A.
    • Journal Title

      EMBO Rep. 10

      Pages: 1242-1249

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural and functional diversity in the PAR1b/MARK2-binding region of Helicobacter pylori CagA2008

    • Author(s)
      Lu, H.
    • Journal Title

      Cancer Science 99

      Pages: 2004-2011

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transgenic expression of Helicobacter pylori CagA induces gastrointestinal and hematoDoietic neoplasms in mouse2008

    • Author(s)
      Ohnishi, N.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105

      Pages: 1003-1008

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deregulation of β-catenin signal by Helicobacter pylori CagA requires the CagA-multimerization sequence2008

    • Author(s)
      Kurashima, Y.
    • Journal Title

      International Journal of Cancer 122

      Pages: 82-831

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of a distinct class of gain-of-function SHP-2 muntants with oncogenic RAS-like transforming activity from solid tumors2008

    • Author(s)
      Miyamoto, D.
    • Journal Title

      Oncogene 27

      Pages: 3516-3526

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] H. pylori CagAは胃上皮細胞の機能にどのように影響するか?〜細菌1生癌タンパク質CagAの生物活性〜2008

    • Author(s)
      東秀明
    • Journal Title

      分子消化器病 5

      Pages: 25-31

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      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] 細菌性癌タンパク質としてのヘリコバクター・ピロリ菌CagA2008

    • Author(s)
      東秀明
    • Journal Title

      細胞 40

      Pages: 262-265

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      東秀明
    • Organizer
      大阪大学微生物病研究所セミナー
    • Place of Presentation
      吹田市 大阪大学
    • Year and Date
      2010-03-31
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      東秀明
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      遺伝子病制御研究所 研究集会
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      札幌市 北海道大学
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      Higashi, H.
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      International Symposium New Frontiers in Cancer Research
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-18
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      東秀明
    • Organizer
      第11回進化学会大会(微生物の進化と病原性の分子基盤シンポジウム)
    • Place of Presentation
      札幌市 北海道大学
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      東秀明
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      第82回日本細菌学会総会
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      名古屋国際会議場
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      Higashi, H.
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      第82回日本癌学会学術総会
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      名古屋国際会議場
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  • [Presentation] Structural analysis of the Helicobacter pylori CagA protein2008

    • Author(s)
      Higashi, H.
    • Organizer
      第8回あわじしま感染症・免疫フォーラム
    • Place of Presentation
      淡路島・兵庫県立淡路夢舞台国際会議場
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  • [Presentation] ヘリコバクターピロリと癌2008

    • Author(s)
      東秀明
    • Organizer
      第48回日本リンパ網内系学会総会
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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