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2018 Fiscal Year Annual Research Report

高分子量蛋白質のための全自動NMR構造解析システムの開発

Research Project

Project/Area Number 17H03641
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

児嶋 長次郎  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50333563)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsNMR / 蛋白質 / 立体構造
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、世界最高感度のNMR装置群と独自開発の自動構造計算ソフトを駆使し、従来の分子量上限を超える分子量5万の蛋白質のNMR構造を「全自動」で決定するシステムの構築を目指す。具体的には、研究代表者らが開発中の全自動NMR構造解析プラットフォームMagROと独自のアミノ酸選択標識技術、既存のメチル基選択的軽水素標識等を駆使して分子量5万の花成ホルモン受容体の構造解析を行い、高分子量蛋白質のための全自動NMR構造解析システムの開発に取り組む。
平成30年度は、平成29年度から継続して、(1)NMR統合解析プラットフォームMagROの開発、(2)メチル基に特化したNMRデータ取得法の確立、(3) メチル基に特化した全自動NMR構造解析ルーチンの開発、の技術開発を進めた。また、(4)花成ホルモン受容体の全自動NMR構造決定、(5)結晶化が困難な花成ホルモン受容体複合体や薬剤複合体の構造解析、にも取り組んだ。
平成30年度の特筆すべき成果として、150残基程度の小さな蛋白質に適用可能な全自動NMR構造解析システムの完成が挙げられる。このシステムでは機械学習技術を導入することで高度な専門知識を必要とせず、複雑な操作無しにNMR構造決定の専門家と同程度以上の構造決定精度を達成できる、汎用性の高い仕様となっている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

実験室の整備の遅れとそれに伴う機器導入の遅れによって研究の一部に遅れが出ていたが、繰越申請によってその遅れを取り戻すことができた。

Strategy for Future Research Activity

当初計画通りに進める。
具体的には、平成30年度から継続して、(1)NMR統合解析プラットフォームMagROの開発、(2)メチル基に特化したNMRデータ取得法の確立、(3)メチル基に特化 した全自動NMR構造解析ルーチンの開発、の技術開発を進めるとともに、独自のアミノ酸選択標識技術などと組み合わせ、(4)花成ホルモン受容 体の全自動NMR構造決定、(5)結晶化が困難な花成ホルモン受容体複合体や薬剤複合体の構造解析、に取り組む。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Goethe University Frankfurt(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Goethe University Frankfurt
  • [Journal Article] Noise peak filtering in multi-dimensional NMR spectra using convolutional neural networks2018

    • Author(s)
      Kobayashi Naohiro、Hattori Yoshikazu、Nagata Takashi、Shinya Shoko、Guentert Peter、Kojima Chojiro、Fujiwara Toshimichi
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 34 Pages: 4300~4301

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/bty581

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] NMR spectroscopic characterization of a model RNA duplex reflecting the core sequence of hammerhead ribozymes2018

    • Author(s)
      Hattori Yoshikazu、Yamanaka Daichi、Morioka Saori、Yamaguchi Taishi、Tomonari Honoka、Kojima Chojiro、Tanaka Yoshiyuki
    • Journal Title

      Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids

      Volume: 37 Pages: 383~396

    • DOI

      10.1080/15257770.2018.1473877

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phosphoinositide binding by the PH domain in ceramide transfer protein (CERT) is inhibited by hyperphosphorylation of an adjacent serine-repeat motif2018

    • Author(s)
      Sugiki Toshihiko、Egawa Daichi、Kumagai Keigo、Kojima Chojiro、Fujiwara Toshimichi、Takeuchi Koh、Shimada Ichio、Hanada Kentaro、Takahashi Hideo
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 293 Pages: 11206~11217

    • DOI

      10.1074/jbc.RA118.002465

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amino Acid Selective 13C Labeling and 13C Scrambling Profile Analysis of Protein α and Side-Chain Carbons in Escherichia coli Utilized for Protein Nuclear Magnetic Resonance2018

    • Author(s)
      Sugiki Toshihiko、Furuita Kyoko、Fujiwara Toshimichi、Kojima Chojiro
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 57 Pages: 3576~3589

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.8b00182

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Helix Rearrangement in the Periplasmic Domain of the Flagellar Stator B Subunit Activates Peptidoglycan Binding and Ion Influx2018

    • Author(s)
      Kojima Seiji、Takao Masato、Almira Gaby、Kawahara Ikumi、Sakuma Mayuko、Homma Michio、Kojima Chojiro、Imada Katsumi
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 26 Pages: 590~598.e5

    • DOI

      10.1016/j.str.2018.02.016

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 創薬 NMR 技術の開発とその植物生理学分野への応用2018

    • Author(s)
      児嶋長次郎
    • Organizer
      日本蛋白質科学会第18回年会
    • Invited
  • [Presentation] NMR tools developed for protein-drug and protein-protein interaction studies2018

    • Author(s)
      Chojiro Kojima
    • Organizer
      The 6th International Symposium on Drug Discovery and Design by NMR
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 植物構造生物学研究と創薬2018

    • Author(s)
      児嶋長次郎
    • Organizer
      植物科学シンポジウム 2018
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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