天然条件で中間的構造をとる蛋白質のターゲット分子認識機構の物理化学的解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17770136
• Research Institution: Research Institute, Osaka Medical Center for Maternal and Child Health
• Principal Investigator: 浜田 大三 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所), 研究員 (60372132)
• Keywords: 分子認識 / 蛍光修飾 / 蛍光偏光解消 / 折れたたみ中間体 / 蛋白質 / 自己組織化 / 変性状態 / 核磁気共鳴

Research Abstract

本研究では、天然条件下で中間的状態をとる大腸菌EspBの分子認識機構とそれに伴う立体構造変化について、解明する。平成17年度は、特にEspBのターゲットになるαカテニンについて、その変異体を作成し、蛍光偏光解消法を用いて、EspBとの相互作用における結合定数の変化から、分子間相互作用部位の同定を主なる目的として行った。
いくつかの変異体を作成し、解析を行ったが、顕著に結合定数が変化する変異体を得ることは難しかった。一方、αカテニンの本来の結合相手であるヴィンキュリンに対して、同変異体は結合定数の低下を示した。これは、リジッドな構造を形成しているヴィンキュリンとは異なり、EspBの持つ構造フレキシビリティーが、変異に対する寛容性を保持していることを示唆している。また、面白いことに、EspBのターゲット分子として、新たにヴィンキュリン、ZO-1などが本研究で、明らかになった。これより、EspBの構造フレキシビリティーが、多様なターゲット分子認識にとって、有利に働くことが示唆された。
現在、上記の反応系に対する、詳細な解析を行うため、EspBの異核種NMRによる解析を進行しつつある。特に本蛋白質に対する重水素化ラベルが、解析に有効であることを示唆する予備実験データを得ている。
また、異核種NMRによるαカテニンのC末端ドメインの主鎖の同定についても、同様な手法により進行中である。さらに今回上記で得られた情報からヴィンキュリン、ZO-1のEspB結合ドメインについて、同様な情報を得ることが現在の課題である。

Research Products

• [Journal Article] Expression and purification of recombinant human annexin A2 in Pichia pastoris and the utility of the expression product for detecting annexin A2 antibody (2006)
  • Author(s): Tabata, A., Namba, F., Yamada, M., Hasegawa, T., Nakahira, K., Hamada, D., Kitajima, H., Fukusaki, E., Yanagihara, I.
  • Journal Title: J.Biosci.Bioeng. 101 Pages: 190-197
• [Journal Article] Electron transfer reaction in a single protein molecule observed by total internal reflection fluorescence microscopy (2005)
  • Author(s): Furukawa, Y., Ban, T., Hamada, D., Ishimori, K., Goto, Y., Morishima, I
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 127 Pages: 2098-2103
• [Journal Article] EspB from enterohaemorrhagic Escherichia coli is a natively partially folded protein (2005)
  • Author(s): Hamada, D., Kato, T., Ikegami, T., Suzuki, K.N., Hayashi, M., Murooka, Y., Honda, T., Yanagihara, I.
  • Journal Title: FEBS J. 272 Pages: 756-768
• [Journal Article] A pH-dependent conformational change in EspA, which is a component of the E.coli 0157 : H7 type III secretion system (2005)
  • Author(s): Kato, T., Hamada, D., Hayashi, M., Honda, T., Murooka, Y., Yanagihara, I.
  • Journal Title: FEBS J. 272 Pages: 2773-2783
• [Journal Article] Thermostable direct hemolysin of Vibrio parahaemolyticus is a bacterial reversible amyloid toxin (2005)
  • Author(s): Fukui, T., Yanagihara, I., Shiraki, K., Hamada, D., Hara, K., Miyata, T., Iida, T., Fukusaki, E., Imanaka, T., Honda, T.
  • Journal Title: Biochemistry 44 Pages: 9825-9832