Studies on protein structure-function relationship by de novo design

2008 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 18310149
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Living organism molecular science
• Research Institution: Toyama Prefectural University (2007-2009); The Institute of Physical and Chemical Research (2006)
• Principal Investigator: ISOGAI Yasuhiro Toyama Prefectural University, 工学部・生物工学科, 准教授 (00201921)
• Project Period (FY): 2006 – 2009
• Keywords: 蛋白質 / 分子設計 / 立体構造 / フォールディング / 生理活性

Research Abstract

天然蛋白質が示す立体構造や機能に関する特性は、ポリペプチドとしての高分子的性質と、進化の過程で選択された特定のアミノ酸配列が指定する生物学的性質の両者が複合したものである。したがって、天然蛋白質に関する研究だけでは、この両者を区別して議論することは困難である。そこで、我々が蛋白質について持っている知識を総動員して、"はじめから"蛋白質のアミノ酸配列をデザインし、合成・解析を行う研究、すなわち、「デノボ蛋白質設計」の手法が有効となる。本研究課題では、申請者がこれまで行ってきた蛋白質設計の研究成果を基盤にして、蛋白質の構造物性(とくに構造揺らぎ)と蛋白質機能の関係を解明することを目的として、複数の人工蛋白質の設計と合成、構造と機能の解析を行う。

Research Products

• [Journal Article] λCroフォールドのデノボデザイン (2007)
  • Author(s): 磯貝泰弘、太田元規
  • Journal Title: 生物物理 第47巻、第3号 Pages: 185-189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pressure stability of the alpha-helix structure in a de novo designed protein (α-l-α)_2 studied by FTIR spectroscopy (2007)
  • Author(s): T. Takekiyo, N. Takeda, Y. Isogai, M. Kato, Y. Taniguchi
  • Journal Title: Biopolymers 12 Pages: 185-188
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Native protein sequences are designed to destabilize folding intermediates (2006)
  • Author(s): Y. Isogai
  • Journal Title: Biochemistry 45 Pages: 2488-2492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Frame shuffling : a novel method for in vitro protein evolution (2006)
  • Author(s): Kashiwagi, K., Isogai, Y., Nishiguchi, K., Shiba, K.
  • Journal Title: Protein Engineering Design & Selection 19 Pages: 135-140
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Differences in structural cooperativity between natural and de novo Cro proteins revealed by temperature and pressure-variable FT-IR spectroscopy (2009)
  • Author(s): H. Imamura
  • Organizer: 新学術領域研究「揺らぎと生体機能」/特定領域研究「水と生体分子」合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] タンパク質のデノボ設計と新規物質生産 (2008)
  • Author(s): 磯貝泰弘
  • Organizer: 石川・富山県立大学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-11-28
• [Presentation] 非ヘムグロビンフォールドを利用した新規ヘム蛋白質のデザイン (2008)
  • Author(s): 磯貝泰弘
  • Organizer: 計算タンパク質科学研究会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2008-09-05
• [Presentation] 人工タンパク質の完全設計と構造決定 (2007)
  • Author(s): 磯貝泰弘
  • Organizer: 理研シンポジウム
  • Place of Presentation: 埼玉
  • Year and Date: 2007-03-09
• [Presentation] Structure-based design of folding cooperativity of a de novo Cro protein (2006)
  • Author(s): Y. Isogai
  • Organizer: 生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2006-11-12
• [Remarks] NHK教育テレビ「サイエンスゼロ」(生命の営みをになうタンパク質-夢の人工タンパク質に挑む-)、2006年10月7日19:00-19:44、2006年10月10日00:50-01:34(再放送)、2006年10月10日14:00-14:44(NHKデジタルハイビジョン)