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高分子量プロテアーゼを介した細胞外シグナリングの構造生物学的研究

Publicly Offered Research

Project AreaStructural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
Project/Area Number 23121536
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 InstitutionNational Cardiovascular Center Research Institute

Principal Investigator

武田 壮一  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80332279)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords細胞外シグナリング / プロテアーゼ / タンパク質間相互作用 / モジュラータンパク質 / 蛇毒 / X線結晶構造解析 / トロンビン産生 / ドメイン構造
Outline of Annual Research Achievements

本研究では細胞外プロテオリシスを介した生体シグナリング機構の理解を目的として、蛇毒由来の二つのプロトロンビン活性化プロテアーゼpseutarin-Cおよびmultactivaseに焦点を当て、結晶構造を解明する。これら蛇毒タンパク質は複数のサブユニットおよびドメインからなるモジュラープロテアーゼであり、これらのタンパク質に対応するヒトホモログ分子群は発生・分化、様々な疾患の原因や血栓形成に関わるシグナリング分子である。しかしながら、これらヒトタンパク質は大量発現の困難さや過渡的にしか形成されない複合体のため構造研究が進んでいない。本研究では比較的安定な蛇毒タンパク質の立体構造解析を行うが、それらを通じてヒトホモログ分子群についての構造基盤を明らかにすることを目的とする。血液凝固Va/Xa因子複合体ホモログの巨大なセリンプロテアーゼであるPseutarin-Cについては前年度までに精製方法を確立していたが、さらに糖鎖除去等を行い試料の均一性を高めることで微結晶ながら複数の条件で結晶を得ることに成功した。その内の一つの条件の結晶について50μ角程度の大きさながらSPring-8ビームラインBL44XUにおいて7.6Å分解能までの回折点を確認することに成功した。しかし、この結晶については再現性が低いこと、分解能の向上が困難な上、非対称単位に複数分子が存在するため、構造解析を進めることが困難であることが判明した。そこで糖鎖除去に加えてリジン残基の還元メチル化を試みたところ、これまでと異なる条件下で結晶が得られることが分かり、これら新たに得られた結晶のキャラクタリゼーションを現在進めている。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] ADAM/ADAMTSファミリープロテアーゼの構造と機能2013

    • Author(s)
      武田壮一
    • Journal Title

      臨床検査

      Volume: 57 Pages: 535-540

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Snake venom metalloproteinases : structure, function and relevance to the mammalian ADAM/ADAMTS family proteins2012

    • Author(s)
      Takeda S, Takeya H, Iwanaga S
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta

      Volume: 1824 Issue: 1 Pages: 164-76

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2011.04.009

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enzymatic Toxins from Snake Venom : Structural Characterization and Mechanism of Catalysis (Review article)2011

    • Author(s)
      Kang TS, et al
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 278 Issue: 23 Pages: 4544-4576

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2011.08115.x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis of coagulation factor V recognition for cleavage by RVV-V2011

    • Author(s)
      Nakayama D, et al
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 585 Issue: 19 Pages: 3020-3025

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2011.08.022

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Snake venom metalloproteinases; Structure, function and relevance to the mammalian ADAM/ADAMTS family proteins2012

    • Author(s)
      Soichi Takeda
    • Organizer
      17th World Congress of the International Society on Toxinology
    • Place of Presentation
      Hilton Hawaian Village, Honolulu, Hawaii
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Structural basis of coagulation factor V recognition for cleavage by RVV-V2012

    • Author(s)
      Soichi Takeda
    • Organizer
      17th World Congress of the International Society on Toxinology
    • Place of Presentation
      Hilton Hawaian Village, Honolulu, Hawaii
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Structural basis of factor V recognition by Russell's viper venom proteinase RVV-V2011

    • Author(s)
      Nakayama D, et al
    • Organizer
      XXIII Congress of the International Society of Thrombosis and Haemostasis (ISTH2011)
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center
    • Year and Date
      2011-07-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] “Russellysin (Book chapter)” In The 3rd edition of Handbook of Proteolytic Enzymes (Rawlings, N. and Salvesen, G. (ed.))2013

    • Author(s)
      Soichi Takeda
    • Total Pages
      4094
    • Publisher
      Elsevier
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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