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マイコプラズマGli349タンパク質の構造ダイナミクス解析

Publicly Offered Research

Project AreaHarmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
Project/Area Number 25117504
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

新井 宗仁  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (90302801)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywordsタンパク質 / 立体構造 / マイコプラズマ / 滑走運動 / X線溶液散乱 / X線小角散乱
Outline of Annual Research Achievements

マイコプラズマの滑走運動は新規の運動様式であり、そのメカニズムの解明が重要課題である。この運動は、Gli349タンパク質が「足」のように機能し、構造変化することによって起きる。しかし、Gli349の運動機構を明らかにするためには、Gli349の詳細な立体構造とダイナミクスの解明が必要である。先行研究により、Gli349は約100残基の球状ドメインが18個連結した構造を持つことが示唆されている。そこで本研究では、Gli349を短い球状ドメインに断片化して、各々の立体構造とダイナミクスを解明したのち、それらを連結して再構築することにより、Gli349全体の詳細構造とダイナミクスの解明を目指す。
昨年度までの研究から、Gli349のK-L-Mリピート付近に対応する断片(KLM)は可溶性を持ち、構造解析が可能であることがわかった。そこで今年度は、KLM断片の詳細構造の解析を進めた。X線溶液散乱法により、KLMには3つの球状ドメインが存在することが示唆された。そこで、KLMに対してプロテアーゼ処理を行い、質量分析を行った結果、各球状ドメインの切れ目の位置(2ヶ所)を同定することができた。これらの位置で切断したタンパク質断片を作製し、X線溶液散乱法や円二色性スペクトル測定などにより構造解析を行ったところ、Gli349を構成する球状ドメインの切れ目の位置は、先行研究で予測されたリピート境界から数十残基程度ずれていることが明らかになった。
以上のようにして、Gli349タンパク質を構成する球状ドメインの境界位置を同定することに成功した。今後、同定されたドメイン境界で分割した各球状ドメインの詳細な立体構造とダイナミクスを、NMR法などを用いて解析していく予定である。この他に、NMR法やX線溶液散乱法などを用いて、タンパク質の立体構造、ダイナミクス、機能発現機構などに関する研究も行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (28 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Role of cysteine residues in the structure, stability, and alkane producing activity of cyanobacterial aldehyde deformylating oxygenase.2015

    • Author(s)
      Yuuki Hayashi, Fumitaka Yasugi, Muenhito Arai
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: e0122217-e0122217

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0122217

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Flexible and rigid structures in HIV-1 p17 matrix protein monitored by relaxation and amide proton exchange using NMR2014

    • Author(s)
      Ohori, Y., Okazaki, H., Watanabe, S., Tochio, N., Arai, M., Kigawa, T., and Nishimura, C.*
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta

      Volume: 1844 Issue: 3 Pages: 520-526

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2013.12.010

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  • [Journal Article] Microsecond dynamics of an unfolded protein by a line confocal tracking of single molecule fluorescence2013

    • Author(s)
      Oikawa, H., Suzuki, Y., Saito, M., Kamagata, K., Arai, M., & Takahashi, S.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 2151-2151

    • DOI

      10.1038/srep02151

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMRによるタンパク質-リガンド相互作用の定量解析法2013

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 53 Pages: 305-308

    • NAID

      130003382514

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    • Author(s)
      Masaru Yabe, Miki Kinoshita, Katsumi Imada, Yukio Furukawa, Munehito Arai, Makoto Miyata
    • Organizer
      The 2014 OCARINA Annual International Meeting
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪市住吉区)
    • Year and Date
      2015-03-04
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      Takuhiro Otosu, Kunihiko Ishii, Hiroyuki Oikawa, Munehito Arai, Satoshi Takahashi, Tahei Tahara
    • Organizer
      Biophysical Society 59th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Baltimore Convention Center, Maryland, USA
    • Year and Date
      2015-02-08
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      Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Atsuhito Fukasawa, Hiroaki Yokota, Toru Ide, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      Biophysical Society 59th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Baltimore Convention Center, Maryland, USA
    • Year and Date
      2015-02-08
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      Daisuke Tashiro, Yuuki Hayashi, Munehito Arai
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      第52回日本生物物理学会年会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      Hidenobu Kawai, Daisuke Takahashi, Munehito Arai
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      Tomoko Kunihara, Yuuki Hayashi, Munehito Arai
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      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      Taihei Sawada, Takahiro Watanabe, Yuuki Hayashi, Munehito Arai
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural analysis of the gliding protein Gli349 from Mycoplasma mobile2014

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      Junichi Inatomi, Yuuki Hayashi, Yoshito Kawakita, Masaru Yabe, Makoto Miyata, Munehito Arai
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of the line confocal system for the single molecule tracking of fast folding dynamics of proteins2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Hirohito Fukasawa, Hiroaki Yokota, Toru Ide, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Toward the construction of the cyanobacterial mutants that produce high amounts of alkanes2014

    • Author(s)
      Hisashi Kudo, Mai Watanabe, Masahiko Ikeuchi, Munehito Arai
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] An analysis of dynamic electron paramagnetic resonance lineshape for a denaturation process of spin-labeled protein2014

    • Author(s)
      Yasunori Ohba, Tetsuya Itabashi, Munehito Arai, Jun Abe, Toshikazu Nakamura, Satoshi Takahashi, Seigo Yamauchi
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 二次元蛍光寿命相関分光法と一分子FRET測定によるBdpAの構造ダイナミクス解析2014

    • Author(s)
      乙須拓洋、石井邦彦、小井川浩之、新井宗仁、高橋聡、田原太平
    • Organizer
      第8回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2014-09-21
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] NMRによるタンパク質-リガンド相互作用の定量解析法2014

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会・ワークショップ「解離定数とストイキオメトリーを考えた分子間相互作用解析」
    • Place of Presentation
      ワークピア横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-06-26
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] X線小角散乱によるマイコプラズマGli349タンパク質のリピート構造の解析2014

    • Author(s)
      稲富純一、林勇樹、川北祥人、矢部優、宮田真人、新井宗仁
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ワークピア横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-06-26
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      澤田泰平、渡辺尚大、林勇樹、新井宗仁
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ワークピア横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-06-26
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    • Author(s)
      小井川浩之、鎌形清人、新井宗仁、深澤宏仁、横田浩章、井出徹、高橋聡
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ワークピア横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-06-26
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  • [Presentation] マイコプラズマGli349タンパク質の運動ダイナミクス解析2014

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」第2回全体会議
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      旭川大雪クリスタルホール(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2014-06-16
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  • [Presentation] マイコプラズマGli349タンパク質の立体構造解析2014

    • Author(s)
      稲富純一、林勇樹、新井宗仁
    • Organizer
      新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」第2回全体会議
    • Place of Presentation
      旭川大雪クリスタルホール(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2014-06-16
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 穏やかなpHで抗体を精製するための新規アフィニティーリガンドの開発2014

    • Author(s)
      澤田泰平、渡辺尚大、林勇樹、新井宗仁
    • Organizer
      第14回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-04-26
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] マイコプラズマGli349タンパク質の運動ダイナミクス解析

    • Author(s)
      新井宗仁
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      新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」第1回全体会議
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] NMRによるタンパク質-リガンド相互作用の定量解析法

    • Author(s)
      新井宗仁
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      第14回若手NMR研究会
    • Place of Presentation
      京都トラベラーズ・イン(京都府京都市)
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マイコプラズマGli349タンパク質の運動ダイナミクス解析

    • Author(s)
      稲富純一、林勇樹、新井宗仁
    • Organizer
      新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」第1回全体会議
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ライン共焦点顕微鏡による蛋白質折り畳み運動のマイク秒分解一分子蛍光追跡

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      小井川浩之、鈴木雄太、鎌形清人、新井宗仁、高橋聡
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
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      とりぎん文化会館(鳥取県鳥取市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Structure and dynamics of the gliding protein Gli349 from Mycoplasma mobile

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      Junichi Inatomi, Yuuki Hayashi, Munehito Arai
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      第51回日本生物物理学会年会
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      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamics of Spin-labeled Denatured Protein Studied by Multi-frequency electron paramagnetic resonance

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      Yasunori Ohba, Tetsuya Itabashi, Munehito Arai, Jun Abe, Satoshi Takahashi, Seigo Yamauchi
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvements of the line confocal system for the single molecule tracking of fast folding dynamics of the B domain of protein A

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Two-dimensional fluorescence lifetime correlation spectroscopy on the conformational dynamics of the unfolded state of BdpA

    • Author(s)
      Takuhiro Otosu, Kunihiko Ishii, Hiroyuki Oikawa, Munehito Arai, Satoshi Takahashi, and Tahei Tahara
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Comprehensive analysis of the scaling relationship between the chain length and the molecular size of native proteins

    • Author(s)
      Daisuke Takahashi, Munehito Arai
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] 揺らぎ・ダイナミクスと生体機能 ~物理化学的視点から見た生体分子~2013

    • Author(s)
      寺嶋正秀 他35名
    • Total Pages
      350
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 新井研究室のホームページ

    • URL

      http://folding.c.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 新井研究室のホームページ

    • URL

      http://folding.c.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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