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2011 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質天然変性状態の情報基盤の確立と展開

Planned Research

Project AreaTarget recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
Project/Area Number 21113007
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

太田 元規  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (40290895)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福地 佐斗志  前橋工科大学, 工学部, 准教授 (70360336)
廣明 秀一  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10336589)
Keywordsデータベース / バイオインフォマティクス / 構造・機能予測 / 変性とフォールディング
Research Abstract

本年度は、データベース(IDEAL)のデータ表示や検索機能ができる仕組みを開発し、データベースの一般公開を行った。データ表示法として天然変性/球状構造領域を直感的に理解できるインターフェースの工夫を行い、修飾残基、相互作用情報、ドメイン情報とあわせて表示するようにした。注釈付け方法、データベースの仕様、表示系の各々が確立し、データベース開発が軌道に乗った。この一般公開に合わせ、Nucleic Acids Research誌のデータベース特集号に論文を発表し、周知をはかった。現在、公開中のデータは、157タンパク質、161の機能性変性領域、の情報を有しており、さらに89タンパク質のデータの公開を近日中に予定している。公開中のデータで、特に機能性変性領域のコレクションはIDEALが提供する世界で唯一のデータである。このほか,天然変性タンパク質CARMILの機能発現機構を調べるために,CARMILやその相互作用の相手であるCPの分子動力学計算を開始した.
実験では,天然変性領域(IDR)を解析するために,安定同位体標識試料を調製するための新規の発現系の構築を行った.これは,IDRが^<13>C/^<15>N含有最少培地で培養した大腸菌体内で分解されることを抑えるために,積極的に封入体への産物蓄積を行ったのちに,精製タグが自動的に切断されるという豚コレラウイルス由来プロテアーゼN(pro)をN末端に融合する発現系である.これを活用して,領域内の他班との共同研究を進め,古細菌Hef,ヒトFANC-MのIDP領域の試料の^<15>N標識試料の調製に成功し,NMR実験を開始した.また,核小体タンパク質ヌクレオリンのC末端天然変性領域(GARドメイン)に,ヌクレオリンと相互作用する新規因子NVL2との相互作用を強める機能があることを発見した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度、データベースを公開し論文として発表するという目標が達成できた。また、データの二重化法や、注釈付けタンパク質の選別法の見直し等も行うことが出来、データベース開発は順調に進んでいる.任意のIDRの試料調製に適用可能なロバストな発現系(N(pro)融合発現系)と試料精製条件を確立することもできたので、今後反網羅的解析に取り組むことが可能となった。

Strategy for Future Research Activity

データベースの、アップデートシステムの確立は最重要な課題である。本年度後半から、アップデートシステムの開発に着手しており、今後はこれを完成させる。また、結果の表示に関しても使い難い面、情報が足りない面があるため、これらの改良もあわせて行いたい。実験では,マウスゲノム由来に対して,予測されたIDPがIDPであるかどうかの実験的検証と,NMR法による新規の物性情報(回転拡散係数(緩和時間),並進拡散係数,H/D交換など)の収集を行う.

  • Research Products

    (49 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (38 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] IDEAL : intrinsically disordered proteins with extensive annotations and literature2012

    • Author(s)
      S.Fukuchi.H.Hiroaki, M.Ota, et al.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 40巻 Pages: D507-D511

    • DOI

      10.1093/nar/gkr884

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SCPC : A method to structurally compare protein complexes2012

    • Author(s)
      R.Koike, M.Ota
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 28 Pages: 324-330

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btr654

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PSCDB : a database for protein structural change upon ligand binding2012

    • Author(s)
      T.Amemiya, et al
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 40 Pages: D554-558

    • DOI

      10.1093/nar/gkr966

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Ca^<2+> on microtubule severing enzyme katanin p60 ; insight into the substrate dependent activation mechanism2012

    • Author(s)
      N.Iwaya, et al
    • Journal Title

      FEBS J.

      Volume: 279 Pages: 1339-1352

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2012.08528.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Actin capping protein and its inhibitor CARMIL : how intrinsically disordered regions function2011

    • Author(s)
      S.Takeda, M.Ota, et al.S.Takeda, M.Ota, et al.
    • Journal Title

      Phys. Biol.

      Volume: 8巻 Pages: 035005

    • DOI

      10.1088/1478-3975/8/3/035005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Binary classification of protein molecules into intrinsically disordered and ordered segments2011

    • Author(s)
      S.Fukuchi, et al.
    • Journal Title

      BMC Structural Biology.

      Volume: 11巻 Pages: 29

    • DOI

      10.1186/1472-6807-11-29

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cover and spacer insertions : small non-hydrophobic accessories that assist protein oligomerization2011

    • Author(s)
      H.Nishi, et al
    • Journal Title

      Proteins

      Volume: 79 Pages: 2372-2379

    • DOI

      10.1002/prot.23084

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intrinsically disordered regions have specific functions in mitochondrial and nuclear proteins2011

    • Author(s)
      K.Homma, et al
    • Journal Title

      Mol.Biosyst.

      Volume: 8 Pages: 247-255

    • DOI

      10.1039/C1MB05208J

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Simplified Recipe for Assigning Amide NMR Signals Using Combinatorial ^<14>N Amino Acid Inverse-Labeling2011

    • Author(s)
      H.Hiroaki, et al
    • Journal Title

      J Structural Functional Genomics

      Volume: 12 Pages: 167-174

    • DOI

      10.1007/s10969-011-9116-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure and function of the N-terminal nucleolin binding domain of nuclear Valocin containing protein like 2 (NVL2) harboring a nucleolar localization signal2011

    • Author(s)
      Y.Fujiwara, et al
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 286 Pages: 21732-21741

    • DOI

      10.1074/jbc.M110.174680

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 天然変性タンパク質のゲノム規模解析-生命情報学からのアプローチ2012

    • Author(s)
      福地佐斗志
    • Organizer
      日本農芸化学会2011年会
    • Place of Presentation
      京都(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] 創薬標的としてのAAA-ATPaseとNMR構造生物学2012

    • Author(s)
      廣明秀一
    • Organizer
      第一回岐阜構造生物学・医学・論理的創薬研究会
    • Place of Presentation
      岐阜大(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-23
  • [Presentation] High-throughput construction of protein expression vector using PRESAT-vector2012

    • Author(s)
      合田名都子, ら
    • Organizer
      from Structure to Dynamics : for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] Effect of Ca^<2+> on the microtubule-severing enzyme p60-katanin2012

    • Author(s)
      岩谷奈央子, ら
    • Organizer
      from Structure to Dynamics : for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] Structural and functional analyses of human stomatin SPFH domain2012

    • Author(s)
      後藤俊介, ら
    • Organizer
      from Structure to Dynamics : for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] 天然変性タンパク質データベースIDEALの構築2011

    • Author(s)
      福地佐斗志, ら
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] 出芽酵母UME6による転写制御に関与する天然変性領域の機能解析2011

    • Author(s)
      大島えりか, ら
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] Functional analysis of intrinsically disordered regions for transcriptional activity by Ume6, an activator/repressor protein of early meiotic genes in S.cerevisiae2011

    • Author(s)
      Morohashi N., et al
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] 多くのDNA結合タンパク質の分解は天然変性領域と他の領域との一時的な結合により制御されているのではないか2011

    • Author(s)
      本間桂一, ら
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] 細胞間接着装置タイトジャンクションの抑制(分解)因子LNX1のPDZドメインの構造解析2011

    • Author(s)
      秋吉由佳里, ら
    • Organizer
      平成23年度ターゲットタンパク研究プログラム成果報告会
    • Place of Presentation
      東大薬学部講堂
    • Year and Date
      2011-12-26
  • [Presentation] Database for the research of intrinsically disordered proteins2011

    • Author(s)
      太田元規
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] A hypothesis of membrane skeleton : Are SPFH-domain proteins membrane scaffolding proteins?2011

    • Author(s)
      廣明秀一
    • Organizer
      Kobe University-University of Washington Joint Symposium
    • Place of Presentation
      神戸・ポートピアホテル(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] The interaction between optineurin and polyubiquitin chains makes foci around Golgi apparatus2011

    • Author(s)
      天野剛志, ら
    • Organizer
      第34回日本分子生物学学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] 自己切断プロテアーゼを用いた天然変性タンパク質の調製2011

    • Author(s)
      合田名都子, ら
    • Organizer
      第34回日本分子生物学学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] 核小体に局在するAAA ATPase,NVL2のN末端ドメインの解析2011

    • Author(s)
      藤原芳江, ら
    • Organizer
      第34回日本分子生物学学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] 大腸菌pCold-GSTシステムを用いたG蛋白質共役型受容体N末端細胞外ドメインの可溶性画分への発現2011

    • Author(s)
      片岡沙織, ら
    • Organizer
      第34回日本分子生物学学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] LBT/CPP-Dual tagタンパク質発現ベクターの開発とCPP配列の細胞内取込み機構の解析2011

    • Author(s)
      天野剛志, ら
    • Organizer
      JST/CRESTシンポジウム「新しい計測で生命に迫る」
    • Place of Presentation
      東京ガーデンパレス
    • Year and Date
      2011-12-12
  • [Presentation] ネクチン3のC末端配列と結合したアファディンPDZドメインの構造解析2011

    • Author(s)
      藤原芳江, ら
    • Organizer
      平成23年度日本結晶学会年会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] Contribution of NMR studies to constructing SAHG, a database of predicted protein structures from human genome2011

    • Author(s)
      廣明秀一, ら
    • Organizer
      第50回記念NMR討論会国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜大桟橋ホール
    • Year and Date
      2011-11-15
  • [Presentation] Structure and Function of the Two N-Terminal Domains of AAA-ATPases, p60 Katanin and Nuclear Valosin Containing Protein Like 2 (NVL2)、9th International Conference on AAA proteins2011

    • Author(s)
      廣明秀一
    • Organizer
      国際AAA会議
    • Place of Presentation
      熊本市国際交流センター
    • Year and Date
      2011-11-06
  • [Presentation] MR Analysis of the Toxic Ab□High Molecular Weight Oligomer2011

    • Author(s)
      廣明秀一
    • Organizer
      先端医療センターアルツハイマー病ミニワークショップ
    • Place of Presentation
      神戸臨床情報センター(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] 分子動力学シミュレーションによるアポミオグロビンのフォールディング初期過程の解析2011

    • Author(s)
      戸田弘美, ら
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] アクチンキャッピングタンパク質とその活性阻害タンパク質CARM ILに含まれる天然変性領域の作用機構2011

    • Author(s)
      武田修一, ら
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] ミニマム細胞の設計原理:比較ゲノムからのアプローチ2011

    • Author(s)
      太田元規
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Presentation] 蛋白質複合体のための構造比較法SCPCの開発2011

    • Author(s)
      小池亮太郎、太田元規
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Presentation] SCDB:リガンド結合に伴うタンパク質立体構造変化のデータベース2011

    • Author(s)
      雨宮崇之, ら
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Presentation] ヒトプロテオームに存在する新規ホールド数の見積もり2011

    • Author(s)
      福地佐斗志, ら
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Presentation] NMRを利用した創薬支援研究の現状と未来--"偶発的"なタンパク質・薬剤相互作用の構造生物学2011

    • Author(s)
      廣明秀一
    • Organizer
      2011 名大サマーセミナー
    • Place of Presentation
      名古屋大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-03
  • [Presentation] 計測科学研究室のあゆみ2011

    • Author(s)
      杤尾豪人, ら
    • Organizer
      横浜市立大学鶴見キャンパス開設10周年記念講演会
    • Place of Presentation
      理化学研究所横浜研究所
    • Year and Date
      2011-09-02
  • [Presentation] NMRの原理1D/2D-NMR2011

    • Author(s)
      廣明秀一
    • Organizer
      2011年日本分光学会NMR講習会
    • Place of Presentation
      東京大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-20
  • [Presentation] タンパク質^1H-^<15>N二次元NMRの徹底理解2011

    • Author(s)
      廣明秀一
    • Organizer
      第12回若手NMR研究会
    • Place of Presentation
      琵琶湖リゾートクラブ(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-23
  • [Presentation] リガンド結合とタンパク質立体構造変化の関係の分類と注釈付け2011

    • Author(s)
      雨宮崇之, ら
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Presentation] ヒトゲノム構造・機能アノテーションデータベースSAHG:高等生物由来タンパク質の構造予測パイプラインの開発とヒト由来全タンパク質への適用2011

    • Author(s)
      本野千恵, ら
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Presentation] 蛋白質複合体のための構造比較法の開発2011

    • Author(s)
      小池亮太郎、太田元規
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011-06-08
  • [Presentation] Comparative studies of profiles to predict functionally constrained sites2011

    • Author(s)
      小田浩之, ら
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011-06-08
  • [Presentation] 進化的起源を同じくする酵素群における機能とドメイン構成の多様性について2011

    • Author(s)
      丹谷恵子、太田元規
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011-06-07
  • [Presentation] 可溶性Aβ集合体アミロスフェロイドのNMRによる構造解析に向けた試料調2011

    • Author(s)
      梅津喜崇, ら
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011-06-07
  • [Presentation] 血管作動性腸管ペプチドVIPの二種類の溶液条件下での構造の比較2011

    • Author(s)
      梅津喜崇, ら
    • Organizer
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Remarks]

    • URL

      http://idp1.force.cs.is.nagoya-u.ac.jp/IDEAL/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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