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2009 Fiscal Year Annual Research Report

蛋白質の中性子構造解析を推進するための技術的基盤の確立

Research Project

Project/Area Number 19370046
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

黒木 良太  Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 研究主席 (30391246)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 城所 俊一  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (80195320)
岡崎 伸生  独立行政法人 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 技術開発協力員 (60391900)
栗原 和男  独立行政法人 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (50354890)
Keywordsタンパク質 / 水和水 / 創薬標的タンパク質 / 結晶構造 / 中性子解析
Research Abstract

平成21年度の研究実績
1)中性子利用のための基盤技術開発について
中性子解析に利用する大型結晶専用の石英キャピラリーを利用すると共に、試料を低温保持する条件を検討することによって同一結晶から中性子とX線の両方のデータの収集方法を確立した。また中性子とX線を相補的に用いることにより、ブタ膵臓エラスターゼおよびその阻害剤複合体の全原子(水素原子を含む)構造解析に成功した。後者は、JACS誌(8/12)に掲載された。水素原子の座標を含む生体水素水和水データベース(HHDB)のセキュリティ向上のための新機能を付加した。
2)タンパク質の中性子構造解析から得た情報の利用
既に解析に成功した創薬標的タンパク質の全原子構造情報をもとに新規阻害剤を設計し、該当する化合物の化学合成を行った。今後その評価を行う予定。セリンプロテアーゼには、高い活性発現に寄与する特殊な水素結合(LBHB : Low Barrior Hydrogen Bond)が存在するとされてきた。セリンプロテアーゼの一つであるブタ膵臓エラスターゼの中性子構造解析によって、LBHBの形成に関わる水素原子位置を同定し、当該の水素結合がLBHBではないと結論した。

  • Research Products

    (14 results)

All 2010 2009

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 中性子を用いた創薬標的蛋白質の立体構造解析2010

    • Author(s)
      安達基泰、黒木良太
    • Journal Title

      タンパク質核酸酵素 55

      Pages: 82-87.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中性子構造解析および超高分解能X線構造解析によるエラスターゼの高度な機能解明2010

    • Author(s)
      玉田太郎、黒木良太、木下誉富、多田俊治
    • Journal Title

      日本結晶学会誌 52

      Pages: 133-137.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] タンパク質構造解析における中性子結晶学2010

    • Author(s)
      黒木良太
    • Journal Title

      日本結晶学会誌 52

      Pages: 48-51.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combined high-resolution neutron and X-ray analysis of inhibited elastase confirms the active-site oxyanion hole but rules against a low-barrier hydrogen bond.2009

    • Author(s)
      Tamada T., et al.
    • Journal Title

      J.American Chemical Society 131

      Pages: 11033-11040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Small-sized human immunodeficiency virus type-1 protease inhibitors containing allophenylnorstatine to explore the S2' pocket.2009

    • Author(s)
      Hidaka K., et al.
    • Journal Title

      J.Medical Chemistry 52

      Pages: 7604-7617

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Engineering an improved crystal contact across a solvent-mediated inter face of human fibroblast growth factor 1.2009

    • Author(s)
      Meher A.K., et, al.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr Sec.F Struct Biol Cryst Commun 65

      Pages: 1136-1140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A neutron crystallographic analysis of phosphate-free ribonuclease A at 1.7 A resolution.2009

    • Author(s)
      Iwai W., et al.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 65

      Pages: 1042-1050

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Engilleering an improved crystal contact across a solvent-mediated inter face of human fibroblast growth factor 1.2009

    • Author(s)
      Yagi D., et al.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 65

      Pages: 892-899.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct structural requirements for IL-4 and IL-13 binding to the shared IL-13 receptor facilitate cellular tuning of cytokine responsiveness.2009

    • Author(s)
      Ito T, et, al.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 284

      Pages: 24289-24296.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中性子結晶構造解析2009

    • Author(s)
      栗原和男、黒木良太
    • Journal Title

      化学と生物 47

      Pages: 868-873.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Collaborative Use of X-ray and Neutron Diffraction for Investigation of Enzyme-Inhibitor Interaction2009

    • Author(s)
      Ryota Kuroki
    • Organizer
      Taiwan-Japan Joint Seminar on Crystallography and IPR Seminar
    • Place of Presentation
      大阪大学・蛋白質研究所
    • Year and Date
      2009-12-07
  • [Presentation] 中性子で見るタンパク質全水素原子の振る舞い~X線結晶構造解析との比較でわかること~2009

    • Author(s)
      黒木良太
    • Organizer
      日本結晶学会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2009-12-05
  • [Presentation] X線と中性子を用いた創薬標的タンパク質の立体構造解析2009

    • Author(s)
      黒木良太
    • Organizer
      「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2009-12-01
  • [Presentation] Structure of Enzyme-Inhibitor Complex by Neutron Crystallography2009

    • Author(s)
      Ryota Kuroki
    • Organizer
      Neutrons in Biology
    • Place of Presentation
      Santa Fe, AR (USA)
    • Year and Date
      2009-10-25

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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