2017 Fiscal Year Research-status Report
染色体凝縮を担うコンデンシン制御サブユニットの構造基盤の解明
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17K07314
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
原 幸大 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (80729343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 博 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40336590)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | X線結晶構造解析 / タンパク質複合体 / タンパク質間相互作用 / 染色体凝縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、染色体凝縮に関わるコンデンシンの制御サブユニットの結晶構造を決定すると共に、再構成系を用いた構造機能相関解析を通して、染色体凝縮の作用機序を原子レベルで明らかにすることである。染色体凝縮は正常な細胞分裂を行うための必須機能である一方、その機能不全は細胞のがん化やダウン症・小頭症などの遺伝性疾患を引き起こす。従って、コンデンシンの分子メカニズムを理解することで染色体凝縮を標的とした新規抗がん剤の創出が期待でき、産業活用にインパクトを与える。
H29年度はコンデンシンI制御サブユニットであるCAP-G-CAP-H複合体の結晶化とX線回折実験を行った。10オングストローム分解能と低分解能な結晶の最適化を行い、3オングストローム分解能のX線回折データを収集することに成功した。また、構造解析に必須のパラメータの一つである空間群、格子定数の決定に成功した。空間群はP21、格子定数はa=122、b=62 、c=131オングストローム、β=93°であり、非対称単位中に約1000アミノ酸残基からなるCAP-G-CAP-Hへテロ二量体が二つ含まれることが推測される。今後は、金や水銀、プラチナなどの重金属やセレノメチオニン置換体を用いたSAD法による位相決定を進める。コンデンシンIのもう一つの制御サブユニットであるCAP-D2-CAP-H複合体に関しては、概ね組換えタンパク質の調製方法を確立したが、現在までに結晶は得られていない。引き続き、結晶化条件の探索を継続して行う。コンデンシンII制御サブユニットの調製についても、ヒト以外の脊椎動物由来の組換えタンパク質発現系を構築とその性状の評価を並行して進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CAP-G-CAP-Hコンデンシン制御サブユニットの結晶の最適化を行い、構造解析可能な分解能のX線回折データを収集することに成功した。CAP-D2-CAP-H複合体に関しても概ね結晶化に適した調製方法を確立することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
H30年度はCAP-G-CAP-H複合体の位相決定、及び相互作用解析を行う。また構造解析に基づきデザインした変異体を用いて、再構成系による細胞内機能の評価を行う。他の制御サブユニットの調製方法の確立、及び結晶化条件の探索を引き続き行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）H29年度は冷凍機付インキュベーターMIR-154S-PJ（パナソニック製）の購入を予定していたが、共通機器を利用して十分な実験が行えたため、機器を導入する必要性が生じなかった。
（使用計画）H30年度は組換えタンパク質の精製と結晶化を精力的に行っていくため、一般試薬や結晶化試薬等の消耗品費が多くかかることが見込まれる。また、タンパク質の構造解析に使用するPCの導入を現在、検討している。
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[Journal Article] Dynamic feature of mitotic arrest deficient 2-like protein 2 (MAD2L2) and structural basis for its interaction with chromosome alignment maintaining phosphoprotein (CAMP)2017
Author(s)
Kodai Hara, Shota Taharazako, Masanori Ikeda, Hiroki Fujita, Yoshiko Mikami, Sotaro Kikuchi, Asami Hishiki, Hideshi Yokoyama, Yoshinobu Ishikawa, Shin-ichiro Kanno, Kozo Tanaka, Hiroshi Hashimoto
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 292
Pages: 17658-17667
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] The dimerization domain of the hypertrophy-responsive transcription factor GATA4 is a therapeutic target for heart failure2018
Author(s)
Satoshi Shimizu, Kodai hara, Yoichi Sunagawa, Asami Hishiki, Masafumi Funamoto, Yusuke Miyazaki, Yasufumi Katanasaka, Hiromichi Wada, Koji Hasegawa, Hiroshi Hashimoto, Tatsuya Morimoto
Organizer
第82回日本循環器学会学術集会
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[Presentation] The dimerization domain of GATA4 plays an important role in the development cardiomyocyte hypertrophy2018
Author(s)
Satoshi Shimizu, Kodai Hara, Yoichi Sunagawa, Asami Hishiki, Masafumi Funamoto, Yusuke Miyazaki, Yasufumi Katanasaka, Hiromichi Wada, Koji Hasegawa, Hiroshi Hashimoto, Tatsuya Morimoto
Organizer
第1回日本循環器基礎研究フォーラム
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[Presentation] The dimerization domain of GATA4 is a therapeutic target for heart failure2017
Author(s)
Satoshi Shimizu, Kodai Hara, Yoichi Sunagawa, Asami Hishiki, Masafumi Funamoto, Yusuke Miyazaki, Yasufumi Katanasaka, Hiromichi Wada, Koji Hasegawa, Hiroshi Hashimoto, Tatsuya Morimoto
Organizer
第22回静岡健康・長寿学術フォーラム
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