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2008 Fiscal Year Annual Research Report

In-Cell NMRを用いた生細胞内蛋白質の物性・動態解析法の開発

Research Project

Project/Area Number 20050024
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

伊藤 隆  Tokyo Metropolitan University, 大学院・理工学研究科, 教授 (80261147)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三島 正規  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70346310)
Keywordsin-cell NMR / 蛋白質 / 高次構造 / ダイナミクス / 大腸菌 / NMR / 緩和速度解析 / 細胞内環境
Research Abstract

生きた細胞における蛋白質分子の物性や動態を調べるために, 原核生物(バクテリア)を試料としたin-cell NMR法を用いる, 新しい解析手法の開発と応用に関する研究を行うことを目的とする. In-cell NMRには, 生細胞内の生体高分子の高次構造や, 比較的遅いタイムスケールの分子動態をアミノ酸〜原子分解能で解析できるほぼ唯一の手法としての潜在的な有用性がある. 一方で様々な生体高分子に普遍的に使用できるツールとなるためには手法として未成熟な点が多く, 方法論的研究が希求されている.
H20年度は, in-cell NMRを用いて, 生きた大腸菌の中の蛋白質の立体構造を決定する手法の開発を行った.具体的には, 試料の分子量や細胞内の発現量などの個々の条件に併せて, 安定同位体標識法,NMR測定法, 高次構造解析法などの様々な視点か照, 開発研究および最適化を行った.
また, in-cell NMRを用いて, 蛋白質主鎖15N核の緩和時間の測定を行い, 細胞内蛋白質のダイナミクスの解析を行った. 蛋白質中の15N核等の緩和解析には, 長時間の測定と高感度が要求されるが, この2つのポイントはin-cell NMRのまさに「弱点」であるため, 方法論的な開発も行う. 解析の結果, 細胞内の粘度に対応する回転相関時間の増大に加えて, 何らかの原因による^<15>N核のT^2緩和時間の著しい短縮が観測された. この知見は, 細胞内環境における蛋白質の安定性と関係している可能性があり非常に興味深いが, 今後さ照に詳細な解析を行っていく必要がある.

  • Research Products

    (5 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Protein structure determination in living cells by in-cell NMR spectroscopy2009

    • Author(s)
      Daisuke Sakakibara(他13名)
    • Journal Title

      Nature 458

      Pages: 102-105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells2009

    • Author(s)
      Kosuke Inolnata(他10名)
    • Journal Title

      Nature 458

      Pages: 106-109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Understanding the roles of amino acid residues in tertiary structure formation of chignolin by using molecular dynamics simulation2008

    • Author(s)
      Tohru Terada(他4名)
    • Journal Title

      Proteins 73

      Pages: 621-631

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In-cell NMRによる細胞内蛋白質の立体構造解析2008

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      第47回NMR討論会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2008-11-13
  • [Presentation] Investigating protein three-dimensional structures inside living cells by in-cell NMR spectroscopy2008

    • Author(s)
      伊藤隆
    • Organizer
      XXIIIth ICMRBS
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2008-08-25

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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