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In-cell NMRによる生細胞内蛋白質分子動態の解析

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Supra Functional Systems ? Development of Advanced Methods for Exploring Elementary Process
Project/Area Number 22018022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
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) 三島 正規  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70346310)
Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywordsin-cell NMR / 蛋白質 / 高次構造 / ダイナミクス / 大腸菌 / NMR / 緩和速度解析 / 細胞内環境
Research Abstract

本研究は,細胞内環境が蛋白質分子の物性や動態に及ぼす影響を調べるための,in-cell NMR法を用いた新しい解析手法の開発と応用に関する研究を行うことを目的とする.細胞内は試験管内の環境とは著しく異なっているため,蛋白質のメカニズムの理解のためには,細胞内環境における立体構造や分子動態を解析する必要がある.In-cell NMRは,生細胞内の蛋白質の物性や動態を原子分解能で解析できる現在唯一の手法であるが,手法として不十分な点も多い.
H22年度は,「生細胞中の蛋白質の高次構造解析法」の研究として,NMR測定法,データ処理法などの要素技術にさらなる改良を加えて,大腸菌内濃度が前例の1110程度(~0.5mM)の連鎖球菌protein G B1ドメインを用いて立体構造解析を行った.その結果,最終構造の主鎖原子位置のRMSDが0.5Aと,前例よりもさらに高分解能な立体構造の決定に成功した.
また,真核細胞中でのin-cell NMRを用いた蛋白質の立体構造解析を目指して,昆虫培養細胞sf9中でGB1蛋白質を発現させ,測定を行うことで非常に良好なin-cell NMRスペクトルを得ることにも成功した.
さらに,「生細胞中の蛋白質のダイナミクスの解析」として,高度好熱菌TTHA1718について,大腸菌細胞内試料の^<15>N核のrelaxation dispersion実験とTROSY selected spin-echo実験によるダイナミクス解析を試みた.その結果,大腸菌細胞内のTTHA1718の回転相関時間は約20nsであるが,Rex(線幅に対する化学交換の寄与)は予想に反して非常に小さいことがわかった.

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Exclusively NOESY-based automated NMR assignment and structure determination of proteins2011

    • Author(s)
      Teppei Ikeya, (他7名)
    • Journal Title

      Journal of Biomolecular NMR

      Volume: (in press)

    • 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
  • [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
    • Related Report
      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
    • Related Report
      2010 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

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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