2020 Fiscal Year Annual Research Report
セグメント重水素化中性子散乱法による天然変性タンパク質の動的構造解析
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18H02391
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
佐藤 衛 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (60170784)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 隆 立教大学, 理学部, 助教 (00573164)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 天然変性タンパク質 / 中性子小角散乱 / セグメント重水素化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、インテインを用いたドメイン連結法によりセグメント重水素化タンパク質を調製し、逆転コントラスト同調法を用いた中性子小角散乱法により天然変性領域をもつマルチドメインタンパク質の動的構造を解析する。そして、天然変性タンパク質の高度な分子認識・機能発現機構の解明を目指す。対象とするHefタンパク質はN末端側とC末端側に2つの折れ畳まったドメインを持ち、その間に長大な天然変性領域でつながれた構造が存在し、DNAの修復に関与する。2020年度は、以下の(1),(2),(3)を実施した。2019年度までにHefの天然変性領域とC末端側ドメインの連結に成功していたため、(1) 2020年度はN末端側ドメインと天然変性領域の連結を検討し、連結試料を大量調製することができた。インテインによるドメイン連結では連結部位のアミノ酸がCysに一残基置換された配列となる。そこで(2)ドメイン連結ではない通常の全長タンパク質と全体のコンフォメーションに違いがないことをX線小角散乱解析により確認した。本研究では新規手法である逆転コントラスト同調法を利用するが、不可視化したいN末端側、C末端側ドメインを正確に75%重水素化する必要がある。タンパク質重水素化プロトコールは2019年度に検討済みであったが、ドメインによって重水素化率に5~10%のずれがあることが判明したため、(3)重水素化プロトコールを再度検討し、質量分析により正確な重水素化率を確認するプロトコールを確立した。コロナ禍により特に海外の中性子実験施設を全く利用できなかったため、最終的な中性子小角散乱データを用いた解析はできていない。しかし、それ以外の試料調製やX線小角散乱データを用いた予備的な動的構造解析は完了し、機能との関連を示唆する構造アンサンブルが得られており、中性子実験再開後の研究成果が期待される。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Structural and dynamics analysis of intrinsically disordered proteins by high-speed atomic force microscopy2020
Author(s)
Kodera Noriyuki, Noshiro Daisuke, Dora Sujit K., Mori Tetsuya, Habchi Johnny, Blocquel David, Gruet Antoine, Dosnon Marion, Salladini Edoardo, Bignon Christophe, Fujioka Yuko, Oda Takashi, Noda Nobuo, Sato Mamoru, Lotti Marina, Mizuguchi Mineyuki, Longhi Sonia, Ando Toshio
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Journal Title
Nature Nanotechnology
Volume: 16
Pages: 181-189
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dynamics of proteins with different molecular structures under solution condition2020
Author(s)
Inoue Rintaro, Oda Takashi, Nakagawa Hiroshi, Tominaga Taiki, Saio Tomohide, Kawakita Yukinobu, Shimizu Masahiro, Okuda Aya, Morishima Ken, Sato Nobuhiro, Urade Reiko, Sato Mamoru, Sugiyama Masaaki
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Pages: 21678
DOI
Peer Reviewed / Open Access
