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2011 Fiscal Year Annual Research Report

SAIL-FLYA NMR法による蛋白質全自動構造解析の応用と拡張、及び普及

Research Project

Project/Area Number 21370045
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

PETER GUENTERT  首都大学東京, 戦略研究センター, 客員教授 (20392110)

KeywordsSAIL法 / NMRデータの自動帰属 / 構造計算 / CYANA / FLYA / proteorhodopsin / membrane protein
Research Abstract

本年度は,プロジェクト最終年度として,SAIL法を使った膜内在性蛋白質プロテオロドプシンの構造決定に成功した(Angew. Chem. nt. Ed. 50,11942-11946(2011)).本成果は,7回膜貫通ヘリックスからなる膜蛋白質の初のNMR構造決定の例となった.Cell-freeシステムを用いて,一方のプロキラルメチル基のみ観測可能な改良SAILアミノ酸LeuとValを導入することで,ピークの重なりを大幅に低減させた.これにより,すべてのValと60%のLeuの側鎖帰属を可能にした.ここからより多くのNOE距離情報を得ることができ,常磁性緩和効果と組み合わせたことで,CYANAによる構造決定の成功につながった.
また,NOESYスペクトルのみを用いた新規構造決定手法であるNOESY-FLYA法の成果に関して科学雑誌上で発表した(J.Biomol. MR. 50, 137-146(2011)).本手法は,NOESY以外の他のどのスペクトルも用いずに,化学シフト帰属と,構造決定に必要な拘束情報を収得可能な点が際立った特徴である.この手法をSAILユビキチンに適用させ,高精度の構造解析に成功した.
構造計算により得た複数構造中で,類似構造領域を客観的指標により自動で識別,構造を重ね合わせるアルゴリズムCYRANGE(BMC Bioinformatics 12,170(2011))と2面角空間内で単一構造と複数構造を同時表現する手法(J. Biomol. NMR 52,351-364(2012))を開発した.
また,NMRデータのみから自動構造決定する方法論を競うCASD-MRプロジェクトにCYANAで参加し,他のソフトウェアに対するCYANAの性能の優位性を示すことができた(Structure 20, 227-236(2012)).

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results)

  • [Journal Article] Solution structure of the Splicing Factor Motif (SFM) of the human Prp18 protein2012

    • Author(s)
      He, F., Inoue, M., Kigawa, T., Takahashi, M., Kuwasako, K., Tsuda, K., Kobayashi, N., Terada, T., Shirouzu, M., Tanaka, A., Sugano, S., Guntert, P., Yokoyama, S., Muto, Y.
    • Journal Title

      Proteins

      Volume: 80 Pages: 968-974

    • DOI

      10.1002/prot.24003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous single-structure and bundle representation of protein NMR structures in torsion angle space2012

    • Author(s)
      Gottstein, D., Kirchner, D.K., Guntert, P.
    • Journal Title

      J.Biomol.NMR

      Volume: 52(4) Pages: 351-364

    • DOI

      10.1007/s10858-012-9615-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protein structure validation by generalized linear model RMSD prediction2012

    • Author(s)
      Bagaria, A., Jaravine, V., Huang, Y.J., Montelione, G.T., Guntert, P.
    • Journal Title

      Protein Sci.

      Volume: 21(2) Pages: 229-238

    • DOI

      10.1002/pro.2007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blind testing of routine, fully automated determination of protein structures from NMR data.Structure 20, 227-236 (2012)2012

    • Author(s)
      Rosato, A., Aramini, J.M., Arrowsmith, C, Bagaria, A., Baker, D., Cavalli, A., Doreleijers, J.F., Eletsky, A., Giachetti, A., Guerry, P., Gutmanas, A., Guntert, P., He, Y.F., Herrmann, T., Huang, Y.J., Jaravine, V., Jonker, H.R.A., Kennedy, M.A., Lange, O.F., Liu, G., Malliavin, T.E., Mani, R., Mao, B., Montelione, G.T., Nilges, M., Rossi, P., van der Schot, G., Schwalbe, H., Szyperski, T., Vendruscolo, M., Vernon, R., Vranken, W.F., de Vries, S., Vuister, G.W., Wu, B., Yang, Y., Bonvin, A.M.J.J.
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 20(2) Pages: 227-236

    • DOI

      10.1016/j.str.2012.01.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solution NMR structure of proteorhodopsin2011

    • Author(s)
      Reckel, S., Gottstein, D., Stehle, J., Lohr, E, Verhoefen, M.K., Takeda, M., Silvers, R., Kainosho, M., Glaubitz, C., Wachtveitl, J., Bernhard, F., Schwalbe, H., Guntert, P., Dotsch, V.
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed.

      Volume: 50(50) Pages: 11942-11946

    • DOI

      10.1002/anie.201105648

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exclusively NOESY-based automated NMR assignment and structure determination of proteins2011

    • Author(s)
      Ikeya, T., Jee, J.G., Shigemitsu, Y., Hamatsu, J., Mishima, M., Ito, Y., Kainosho, M., Guntert, P.
    • Journal Title

      J.Biomol.NMR

      Volume: 50(2) Pages: 137-146

    • DOI

      10.1007/s10858-011-9502-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Objective identification of residue ranges for the superposition of protein structures2011

    • Author(s)
      Kirchner, D.K., Guntert, P.
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics

      Volume: 12 Pages: 170

    • DOI

      10.1186/1471-2105-12-170

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for the dual RNA-recognition modes of human Tra2-β RRM2011

    • Author(s)
      Tsuda, K., Someya, T., Kuwasako, K., Takahashi, M., Fahu, H., Inoue, M., Harada, T., Watanabe, S., Terada, T., Kobayashi, N., Shirouzu, M., Kigawa, T., Tanaka, A., Sugano, S., Guntert, P., Yokoyama, S., Muto, Y.
    • Journal Title

      Nucl.Acids Res.

      Volume: 39(4) Pages: 1538-1553

    • DOI

      10.1093/nar/gkq854

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structures of the first and second double-stranded RNA-binding domains of human TAR RNA-binding protein2011

    • Author(s)
      Yamashita, S., Nagata, T., Kawazoe, M., Takemoto, C., Kigawa, T, Guntert, P., Kobayashi, N., Terada, T., Shirouzu, M., Wakiyama, M., Muto, Y., Yokoyama, S.
    • Journal Title

      Protein Sci.

      Volume: 20(1) Pages: 118-130

    • DOI

      10.1002/pro.543

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2013-06-26  

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