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プリオン天然変性部位の異常立体構造変換における役割

Publicly Offered Research

Project AreaTarget recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
Project/Area Number 22113509
Research Category

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

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

Principal Investigator

桑田 一夫  岐阜大学, 大学院・連合創薬医療情報研究科, 教授 (00170142)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2011: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2010: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywordsプリオン / NMR / 天然変性 / CPMG緩和分散 / 励起状態 / 立体構造 / ダイナミクス / 構造変換
Research Abstract

^<15>Nラベル・リコンビナントプリオン(mPrP (23-231))タンパク質を大腸菌で発現し、CPMG緩和時間分散法測定で遅い揺らぎを測定した。NMRは、800MHz(クライオプローブ付き)、及び600MHz(クライオプローブ付き)を使用し、パルス系列はConstant time CPMG緩和時間分散法を使用した。スペクトル解析は、nmrPipeとSparkyを使用した。遅い揺らぎは、等法的な振動モードとは異なり、強い異方性を持つと考えられたため、特にプリオンのN端末の異方性を特徴づけるためパラメーターを最適化した。その結果、プリオンのポリT領域(190-193、TTTT)とポリA領域(115-118、AAAA)のみに、マイクロ秒からミリ秒の遅い揺らぎが観測された。これは両領域が、ミリ秒に近いオーダーの非常に遅い揺らぎを行っている可能性があることを示している。また、これらの領域は、A120における2面角の回転により、接触と離開を行うことがMD計算により分かった。ポリA領域は、哺乳類、鳥類、爬虫類、魚類を通じて保存されている。一方、ポリT領域は、哺乳類にのみ存在する。プリオン病は、哺乳類でのみ見られることから、ポリTがその発症に関わっていることが示唆される。また、これら二つの領域の接触が初期核形成に関与している、と考えられる。これまで我々が開発してきたケミカルシャペロンとしての抗プリオン化合物は、効果の強いものほど、ポリT領域に強く結合することが分かっている。今後、接触立体構造が分かれば、プリオン構造変換機構の解明や、新しい治療薬の開発につながる、と考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究目的をを概ね達成している。

Strategy for Future Research Activity

励起構造のポピュレーションを増加させるため、高圧NMRを用いた緩和実験を計画している。これらの研究は、キネティックNMRの開発に接続される(桑田一夫:基盤研究B)。問題点としては、緩和測定に一ヶ月以上の時間がかかることである。励起構造のポピュレーションを増やして、効率よく測定できるシステムを構築する予定である。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 16 results) Presentation (15 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 3,4-Dicaffeoylquinic Acid, a Major Constituent of Brazilian Propolis, Increases TRAIL Expression and Extends the Lifetimes of Mice Infected with the Influenza A Virus2012

    • Author(s)
      Takemura T, Urushisaki T, Fukuoka M, Hosokawa-Muto J, Hata T, Okuda Y, Hori S, Tazawa S, Araki Y, Kuwata K
    • Journal Title

      Evid.Based Complement.Alternat.Med.

      Volume: (in press) Pages: 1-7

    • DOI

      10.1155/2012/946867

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    • Author(s)
      Kei-chi Yamaguchi
    • Journal Title

      Protein Science

      Volume: VOL 21 Issue: 1 Pages: 38-49

    • DOI

      10.1002/pro.755

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  • [Journal Article] Structure-based discovery of anti-influenza virus A compounds among medicines2012

    • Author(s)
      Fukuoka M., et al
    • Journal Title

      Biochim.Biophys.Acta.

      Volume: 1820 Issue: 2 Pages: 90-95

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2011.11.003

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      Yamada K, Koyama H, Hagiwara K, Ueda A, Sasaki Y, Kanesashi SN, Ueno R, Nakamura HK, Kuwata K, Shimizu K, Suzuki M, Aida Y
    • Journal Title

      Microbes and infection/Institut Pasteur

      Volume: 14(9) Issue: 9 Pages: 740-747

    • DOI

      10.1016/j.micinf.2012.02.012

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      Hosokawa-Muto J, Kimura T, Kuwata K
    • Journal Title

      Drug.Chem.Toxicol.

      Volume: (in press) Issue: 3 Pages: 264-271

    • DOI

      10.3109/01480545.2011.598533

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      Kimura T, Hosokawa-Muto J, Asami K, Murai T, Kuwata K
    • Journal Title

      Eur.J.Med.Chem.

      Volume: 46 Issue: 11 Pages: 5675-5679

    • DOI

      10.1016/j.ejmech.2011.08.039

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      Sanghera N, Correia BE, Correia JR, Ludwig C, Agarwal S, Nakamura HK, Kuwata K, Samain E, Gill AC, Bonev BB, Pinheiro TJ
    • Journal Title

      Chemistry & biology

      Volume: 18(11) Issue: 11 Pages: 1422-31

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2011.08.016

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      Takeshi Ishikawa, Kazuo Kuwata
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      The journal of physical chemistry letters

      Volume: 3(3) Issue: 3 Pages: 375-379

    • DOI

      10.1021/jz201697x

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      Molecular Science

      Volume: 5

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      T.Urushisaki, T.Takemura, S.Tazawa, M.Fukuoka, J.Hosokawa-Muto, Y.Araki, K.Kuwata
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      ECAM

      Volume: (in press)

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      Bioorg.Med.Chem.Lett.

      Volume: 21 Pages: 1502-1507

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      Takeshi Ishikawa, Kazuo Kuwata
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      J.Chem.Theory Comput.

      Volume: 6 Pages: 538-547

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      Satoshi Endo, Toshiyuki Matsunaga, Kazuo Kuwata, Hai-Tao Zhao, Ossama El-Kabbani, Yukio Kitade, Akira Hara
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      Bioorg.Med.Chem.

      Volume: 18 Pages: 2485-2490

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      Takeshi Ishikawa, Kazuo Kuwata
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      Chem-Bio Inform.J.

      Volume: 10 Pages: 24-31

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      N.Yamamoto, K.Kuwata
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      Volume: 498 Pages: 184-187

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      Takeshi Ishikawa, Norifumi Yamamoto, Kazuo Kuwata
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 500 Pages: 149-154

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      桑田一夫
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      桑田一夫
    • Publisher
      金原出版株式会社
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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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