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網羅的アミノ酸置換データベースに基づく蛋白質の揺らぎ制御

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
Project/Area Number 21107534
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo (2010)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2009)

Principal Investigator

新井 宗仁  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (90302801)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords蛋白質 / 生物物理学 / 蛋白質工学 / 天然変性蛋白質 / 揺らぎ / アミノ酸置換 / ジヒドロ葉酸還元酵素 / 酵素活性 / 熱安定性 / 分子進化 / 網羅的変異解析
Research Abstract

蛋白質の機能発現機構を解明するためには、「揺らぎ」という観点からの理解が本質的であり、その鍵となるのが「天然変性蛋白質」である。本研究では、様々な天然変性蛋白質が標的分子を認識するメカニズムについて解析を行い、次の成果を得た。
1.天然変性蛋白質MLLは、転写コアクチベータCBPのKIXドメインと結合して構造形成する。KIX上のMLL結合部位にアラニン・スキャン変異を導入した結果、KIXのLeu628は、MLLとの相互作用において特に重要な残基であることが明らかになった。詳細なNMR解析の結果、この残基は、ループ構造の揺らぎを制御し、MLLとの結合を安定化する役割を持つことが示唆された。(Arai et al.(2010) FEBS Lett.584,4500)
2.癌抑制因子p53は、その天然変性領域が多重リン酸化されることによって、CBP依存的に転写活性化を受けるが、そのメカニズムは未解明であった。我々は、p53の天然変性領域を1~3ヶ所リン酸化したペプチドを作成し、CBPとの相互作用を網羅的に調べた。その結果、リン酸化の数を増やすに従って結合は段階的・加算的に強まることを見出した。おそらく、p53の多重リン酸化は、段階的転写調節を行い、ストレス増強に従って転写を活性化すると考えられる。(Lee et al.(2010) PNAS 107,19290)
3.HIV-1由来のTatは天然変性蛋白質であり、1本鎖の核酸と相互作用して構造形成する。その標的分子認識機構を解明することを目指して、Tat蛋白質の発現系を構築した。

Report

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

    (19 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Graded enhancement of p53 binding to CREB-binding protein (CBP) by multisite phosphorylation2010

    • Author(s)
      Chul Won Lee, Josephine C, Ferreon, Allan C.M.Ferreon, 新井宗仁, Peter E.Wright
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.

      Volume: 107 Pages: 19290-19295

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Leu628 of the KIX domain of CBP is a key residue for the interaction with the MLL transactivation domain2010

    • Author(s)
      新井宗仁, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • Journal Title

      FEBS Lett.

      Volume: 584 Pages: 4500-4504

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing the roles of conserved arginine-44 of Escherichia coli dihydrofolate reductase in its function and stability by systematic sequence perturbation analysis.2010

    • Author(s)
      横田亜紀子、高橋尚、竹縄辰行、新井宗仁
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 391

      Pages: 1703-1707

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cooperative regulation of p53 by modulation of ternary complex formation with CBP/p300 and HDM2.2009

    • Author(s)
      Josephine C, Ferreon, Chul Won Lee, 新井宗仁, Maria A. Martinez-Yamout, H. Jane Dyson, Peter E. Wright
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 106

      Pages: 6591-6596

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Probing the Roles of Conserved Arginine-44 of Escherichia coli Dihydrofolate Reductase in Its Function and Stability by Systematic Sequence Perturbation Analysis2010

    • Author(s)
      横田亜紀子、高橋尚、竹縄辰行、新井宗仁
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • Year and Date
      2010-11-30
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  • [Presentation] Protein Interactions Monitored by NMR : Intrinsically Disordered p53 Transactivation Subdomains Interact with the TAZ2 Domain of CBP at Two Sites2010

    • Author(s)
      新井宗仁, Josephine C.Ferreon, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • Year and Date
      2010-11-30
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Leu628 of the KIX Domain of CBP is a Key Residue for the Interaction with the MLL Transactivation Domain2010

    • Author(s)
      新井宗仁, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • Year and Date
      2010-11-30
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Graded Enhancement of p53 Binding to CREB-Binding Protein (CBP) by Multisite Phosphorylation2010

    • Author(s)
      Chul Won Lee, Josephine C.Ferreon, Allan Chris M.Ferreon, 新井宗仁, Peter E.Wright
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • Year and Date
      2010-11-30
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Mapping the Interactions of the Intrinsically Disordered p53 Transactivation Subdomains with the TAZ2 Domain of CBP by NMR2010

    • Author(s)
      新井宗仁, Josephine C.Ferreon, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • Organizer
      第49回NMR討論会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2010-11-15
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] NMRによる天然変性蛋白質p53の転写活性化サブドメインとCBP TAZ2との相互作用解析2010

    • Author(s)
      新井宗仁, Josephine C.Ferreon, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • Organizer
      日本生物物理学会第48回年会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2010-09-22
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然変性蛋白質による分子認識2010

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      東京大学教養学部基礎科学科談話会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2010-09-07
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 網羅的アミノ酸置換データベースに基づく蛋白質の揺らぎ制御2010

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」平成22年度合同班会議
    • Place of Presentation
      加賀観光ホテル(石川県)
    • Year and Date
      2010-06-28
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然変性蛋白質のフォールディングと分子認識機構2010

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • Year and Date
      2010-06-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然変性蛋白質のフォールディングと分子認識2010

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      名古屋大学理学部物理学教室談話会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2010-06-08
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Mutational robustness of a protein revealed by comprehensive single amino acid substitutions of dihydrofolate reductase2009

    • Author(s)
      横田亜紀子、新井宗仁、高橋尚、山子知織、竹縄辰行、巌倉正寛
    • Organizer
      「揺らぎが機能を決める生体分子の科学」第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-12-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Global and local dynamics in the microsecond folding of dihydrofolate reductase2009

    • Author(s)
      新井宗仁、巌倉正寛、C. Robert Matthews
    • Organizer
      「揺らぎが機能を決める生体分子の科学」第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-12-20
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Structure of the encounter complex in the coupled folding and binding of pKID2009

    • Author(s)
      新井宗仁、H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • Organizer
      「揺らぎが機能を決める生体分子の科学」第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-12-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質の変異ロバストネス:DHFRの網羅的ーアミノ酸置換変異による解析2009

    • Author(s)
      横田亜紀子、新井宗仁、高橋尚、山子知織、竹縄辰行、巌倉正寛
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • Year and Date
      2009-10-24
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Promiscuous proteins : folding and interactions of intrinsically disordered proteins2009

    • Author(s)
      Peter E.Wright, 新井宗仁, Josephine C.Ferreon, Chul Won Less, Kenji Sugase, H.Jane Dyson, Maria A. Martinez-Yamout
    • Organizer
      The 23rd Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      Boston, Massachusetts, USA
    • Year and Date
      2009-07-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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

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