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In-cell NMRによる真核細胞内蛋白質の立体構造解析法の開発

Research Project

Project/Area Number 21200044
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research a proposed research project)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural biochemistry
Living organism molecular science
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

伊藤 隆  Tokyo Metropolitan University, 理工学研究科, 教授 (80261147)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 宣宏  東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (80267955)
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥30,290,000 (Direct Cost: ¥23,300,000、Indirect Cost: ¥6,990,000)
Fiscal Year 2011: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2010: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2009: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Keywordsin-cell NMR / 蛋白質 / 高次構造 / 真核細胞 / ヒト培養細胞 / 分裂酵母 / 培養昆虫細胞 / アフリカツメカエル卵細胞 / アフリカツメカエル卵母細胞
Research Abstract

最近,細胞内のMolecular Crowdingが蛋白質動態に及ぼす影響が議論され始めており,蛋白質の機能を理解するためには,生細胞中での詳細な「その場観察」が必須であると考えられるようになって来た.その手段としてin-cell NMRが注目されている.
本研究では,進化しつつあるin-cell NMR測定技術の次の大きな目標として,「真核細胞」における蛋白質の立体構造解析を可能にする方法論的研究・開発を行う.蛋白質が実際に機能している場である生きた真核細胞における世界初の蛋白質分子の立体構造決定を目指し,in-cell NMRを用いた新しい解析手法の開発研究を行うことを目的とする.
H22年度の研究実績は以下の通りである.分裂酵母のin-cell NMRについては,分裂酵母内在の蛋白質Hsp9について,予備的なin-cell NMR測定とin vivoでのNMR解析を行った.培養昆虫細胞Sf9のin-cell NMRについては,連鎖球菌protein G B1ドメイン(GB1)と高度好熱菌TTHA1718の発現系を作成し,Sf9における良好な蛋白質発現を達成した.このうちGB1については,in-cell NMRを用いて良好な^1H-^<15>N HSQCスペクトルを得ることに成功した.真核細胞内で発現させた蛋白質のin-cell NMR測定例としては世界初となる.HeLa細胞の系では,TTHA1718を用いて,細胞内蛋白質の詳細な解析のために必要な3D triple- resonance NMR測定のための予備的なin-cell NMR測定を行い,良好な結果を得た.

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A mechanism for single-stranded DNA-binding protein (SSB) displacement from single-stranded DNA upon SSB-RecO interaction.2011

    • Author(s)
      Jin Inoue, (他5名)
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 286 Pages: 6720-6732

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMR protein structure determination in living E.coli cells using nonlinear sampling2010

    • Author(s)
      Teppei Ikeya, (他15名)
    • Journal Title

      Nature Protocols

      Volume: 5 Pages: 1051-1060

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cellular structural biology2010

    • Author(s)
      Yutaka Ito, (他1名)
    • Journal Title

      Current Opinion in Structural Biology

      Volume: 20 Pages: 640-648

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solution structure of a zinc-finger domain that binds to poly-ADP-ribose2010

    • Author(s)
      Shin Isogai, (他6名)
    • Journal Title

      Genes to Cells 15

      Pages: 101-110

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMRを用いて生きた細胞内の蛋白質の立体構造を解析する2010

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Journal Title

      蛋白質・核酸・酵素 55

      Pages: 74-81

    • NAID

      40016985467

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Solution structure of the E.coil ribosome hibernation promoting factor HPF : Implications for the relationship between structure and function.2009

    • Author(s)
      Akiko Sato, (他7名)
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications 389

      Pages: 580-595

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In-cell NMR studies of protein structure and dynamics inside living cells2010

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Drug Discovery and Design by NMR
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-09-30
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Structure and dynamics of proteins at work inside cells2010

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      XXIVth International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
    • Place of Presentation
      ケアンズ,オーストラリア
    • Year and Date
      2010-08-24
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  • [Presentation] 非線形サンプリングによる迅速な多次元NMR測定法2010

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      よこはまNMR構造生物学研究会第40回ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜市,理化学研究所
    • Year and Date
      2010-03-03
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Protein structure determination in living cells by in-cell NMR2010

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      第3回日英構造プロテオミクスシンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜市,理化学研究所
    • Year and Date
      2010-02-12
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      2009 Annual Research Report
  • [Book] 広がるNMRの世界-40人の研究者からの熱いメッセージ-2010

    • Author(s)
      伊藤隆(分担執筆)
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      コロナ社
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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