2015 Fiscal Year Annual Research Report
免疫神経インターフェースにおけるシグナル授受の構造的基盤
| Project Area | Analysis and synthesis of multi-dimensional immune organ network |
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| Project/Area Number |
24111006
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高木 淳一 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (90212000)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 免疫-神経インターフェイス / X線結晶構造解析 / 電子顕微鏡イメージング / インテグリン / セマフォリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Ｘ線結晶構造解析と電子顕微鏡イメージングという分解能の異なる手法を併用し、免疫-神経インターフェースの素反応を司る分子実体の構造生物学的解明を目指した。
研究1（インテグリン受容体系）：α6β1インテグリンについては、昨年度に確立した構造安定化デザインを持つ組み換え蛋白質の結晶化を進めた。特に本年度は、抗体の断片との共結晶化に注力し、抗α6抗体GoH3のscFvと抗β1抗体TS2/16のFabについておこなったが結晶は得られなかった。そこで本研究室で最近開発した新規デザイン抗体フラグメントであるFv-claspに変換したバージョンを試みた結果、TS2/16において良好な結晶を得ることに初めて成功した。放射光施設において3.37Å分解能の回折データ取得も果たし、構造解析の可能性が大きく高まった。
研究２（セマフォリンシグナル系）：Sema3A受容体のPlexin A1について、アゴニスト活性をもつ抗体のエピトープ同定と複合体の電顕イメージングを完了し、論文を投稿した。平成28年3月時点でリバイス中である。Sema4Dシグナルを阻害する環状ペプチドとPlexin B1の複合体についても構造決定と細胞を用いた阻害活性の検証が完了し、論文執筆を開始した。
研究３（神経､ニッチ細胞系）：ニューロン特異的受容体蛋白質sorLAについては、企業との共同研究により親和性の高い抗体を得、それとの複合体の構造解析を達成した。ニッチ細胞から産生され幹細胞の維持や分化に必須な難水溶性Wnt蛋白質について、血液タンパク質であるアファミンがそのキャリアータンパク質として機能することを発見し、幹細胞増殖活性を維持するWntタンパク質の大量精製に成功し、これを論文として報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究１において、ラミニン（基底膜）結合性インテグリンであるα6β1インテグリンの結晶化と回折データ取得を果たし、世界初の構造決定がH28年度中には達成できる見込みである。研究２については研究期間終了を待たずに論文化をほぼ終了し、予想を上回る速度で成果がでている。さらに研究３においては、幹細胞からの様々な細胞分化誘導に必須なWnt蛋白質の安定な生産を可能にしてハイインパクトのオープンアクセス誌eLifeに発表し、国内外の再生医療研究者との共同研究を多数開始した。よって総合的には「①当初の計画以上に進展している」と自己評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のように、研究項目すべてで順調、もしくは予想を上回るペースで研究が進んでいる。昨年度終了時にあげていた遂行上の問題点はほぼすべて解消することが出来たため、最終年度である平成28年度は各サブテーマの仕上げと論文としてのとりまとめ、そして本領域内での共同研究の推進をおこなう。
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[Journal Article] Interplay of Endosomal pH and Ligand Occupancy in Integrin α5β1 Ubiquitination, Endocytic Sorting, and Cell Migration.2015
Author(s)
Kharitidi D, Apaja PM, Manteghi S, Suzuki K, Malitskaya E, Roldan A, Gingras MC, Takagi J, Lukacs GL, Pause A.
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Journal Title
Cell Rep.
Volume: 13
Pages: 599-609
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Structural and biological function of ENPP6, a choline-specific glycerophosphodiester-phosphodiesterase.2015
Author(s)
Morita J, Kano K, Kato K, Takita H, Skagami H, Yamamoto Y, Mihara E, Ueda H, Sato T, Tokuyama H, Arai H, Asou H, Takagi J, Ishitani R, Nishimasu H, Nureki O, and Aoki J.
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Journal Title
Scientific Rep.
Volume: 6
Pages: 20995
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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