情報伝達機構の解明を目指した骨形成因子(BMP)とそのレセプターの構造解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470475
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小林 祐次 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (20127228)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 卓也 大阪大学, 薬学研究科, 助手 (00294116)
• Keywords: BMP / 立体構造 / レセプター / 複合体 / NMR

Research Abstract

以前我々が多核多次元NMR法を用いて決定したI型BMPレセプター細胞外ドメインの立体構造のリファインメントをおこなうとともに、構造に基づいてその部位特異的変異体およびTGF-βレセプターとのキメラタンパク質を設計した。それらはいずれもチオレドキシンとの融合タンパク質として大腸菌を用いて発現させることができ、正しいジスルフィド結合を形成させることが可能であった。CDおよびNMRによって、変異体の立体構造が天然型と同じであることを示すことができた。またBMPについても大腸菌を用いた発現系の改良をおこない、天然型と同等な試料の大量調製が可能となった。レセプターの変異体とBMPとの結合を表面プラズモンセンサー、超遠心沈降平衡法およびNMRを用いて定量的に解析することによって、BMPレセプターの、Ile52,Glu54,Thr62,Thr64およびPhe75がBMPの認識・結合に重要であることを明らかにした。これらの知見に基づき、X線結晶構造解析によって決定されたBMPレセプター-BMP複合体の構造をNMRによって決定したBMPレセプター細胞外ドメインの立体構造と比較したところ、認識・結合にあたってレセプターの部分的な構造変化が必要であることが示された。

Research Products

• [Publications] C.Wang: "A Scandium Carbide Endohedral Metallofullerene : (Sc_2C_2)@C_<84>"ANGEWANDTE CHEMIE. 40. 397-399 (2001)
• [Publications] T.Ishino: "Interaction of ribosome recycling factor and elongation factor EF-G with E. coilribosomes studied by the surface plasmon resonance technique"Genes to Cells. 5. 953-963 (2000)
• [Publications] J.Hasegawa: "Selected Mutations in a Mesophilic Cytochrome c Confer the Stability of a Thermophilic Counterpart"The Journal of Biological Chemistry. 275. 37824-37828 (2000)
• [Publications] K.Kato: "Structural Bases of the Interaction between IgG and Fcγ Receptors"Journal of Molecular Biology. 295. 213-224 (2000)
• [Publications] T.John S.Dennis: "Isolation and Characterization by ^<13>C NMR Spectroscopy of [84]Fullerene Minor Isomers"The Journal of Physical Chemistry A. 103. 8747-8752 (1999)
• [Publications] H.Kashimori: " Backbone NMR assignment and secondary strtucture of Ribosome Recycling Factor (RRF) from Pseudomonas aeruginosa"Journal of Biomolecular NMR. 15. 341-342 (1999)
• [Publications] Y.Kobayshi et al.: "ENCYCLOPEDIA OF MOLECULAR BIOLOGY"John Wiley & Sons, Inc.. 14 (1999)