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2012 Fiscal Year Research-status Report

T4ファージ尾部基盤中心部の構造と分子集合

Research Project

Project/Area Number 23570190
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

有坂 文雄  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (80133768)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金丸 周司  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (50376951)
Keywordsバクテリオファージ / 分子集合 / 蛋白質間相互作用 / ものさし蛋白質 / 溶菌阻止 / テイルリゾチーム / T4リゾチーム / 溶菌
Research Abstract

昨年はgp61.3(sp)とgp5のリゾチームドメインの複合体の結晶化と構造決定について報告した。もう一つ、溶菌阻止に関与すると考えられているのがgp rIである。この蛋白質はgp tに結合するという報告がある。そこで、溶菌阻止の機構を解明するために、gp tとgp rIの相互作用を調べた。可溶化したgp tCTD(C末端ドメイン)はアルギニンを除いても塩がなければ可溶性画分に存在するが、100 mM NaCl存在下では再び凝集・沈殿した。しかし、gp tCTDとgp rICTDを混合すると2:2の複合体を形成し、塩存在下でも凝集が抑制されていることが分かった。gp tCTDの凝集は、感染時に起こるgp tの会合による内膜上の穴の形成と関連づけることができると考えられる。精製したgp tCTDには一部N末端が11残基切断された62残基目から始まる分解物が存在したため、gp t62-CTDを発現する系を構築し、(gp t62-CTD)-(gp rICTD)複合体を精製した。この複合体につき、結晶化条件を検討し、最適化した条件下において結晶化を行い、放射光施設にて回折データを収集し、約2.5Aの分解能でフルセットデータを得ることができた。今後、位相決定を目指す。複合体形成の結果は、溶菌阻止時にgp rIがgp tに結合し、複合体を形成することでgp tの会合を抑制し、溶菌を防いでいることを示唆する。
他方、尾繊維gp34N末端欠失変異体をトリプシン消化して得られたgp34C781-1289につき、結晶化に成功し、2.44Å分解能で構造決定ができた。得られた構造は長さ約285Å、幅約50Å(シャフト部分約20Å)の棒状の構造を形成していた。得られた構造は、T4ファージの小尾繊維gp12とシャフト部分の構造基本単位であるβへリックスや球状ドメインの一部に構造類似性が見られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目標の一つであった、物差し蛋白質gp29は精製が予想以上に困難で、進んでいないが、gpt-gprI複合体の構造と尾繊維gp34のC末端ドメインの構造決定に成功した。

Strategy for Future Research Activity

gp34Cドメインの構造の精密化ならびにgpt-gprI複合体の位相決定を目指す。また、ハブ蛋白質gp26およびgp28の単離精製を行い、化学量論の決定と共に、結晶化をめざす。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究進展状況に鑑み一部を次年度に残したが、未使用額も含めて次年度の計画のために使用する。具体的にはハブ蛋白質、尾繊維蛋白質発現・精製・結晶化・相互作用解析のための培地、ベクター、精製用カラム、エッペンドルフチューブなどのプラスティック製品の購入に充てる。

  • Research Products

    (15 results)

All 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Semi-synthesis of an artificial scandium(iii) enzyme with a β-helical bio-nanotube.2012

    • Author(s)
      Inaba H, Kanamaru S, Arisaka F, Kitagawa S, Ueno T.
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 41(37) Pages: 11424-7

    • DOI

      10.1039/c2dt31030a.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indolepyruvate ferredoxin oxidoreductase: An oxygen-sensitive ironesulfur enzyme from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus profundus2012

    • Author(s)
      Yukiko Ozawa, Masood Ahmed Siddiqui, Yasufumi Takahashi, Akio Urushiyama, Daijiro Ohmori, Fumiyuki Yamakura, Fumio Arisaka, and Takeo Imai
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 114(1) Pages: 23-7

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.02.014.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of a dominant-negative helix-loop-helix transcriptional regulator suggests mechanisms of autoinhibition.2012

    • Author(s)
      Ishii R, Isogaya K, Seto A, Koinuma D, Watanabe Y, Arisaka F, Yaguchi SI, Ikushima H, Dohmae N, Miyazono K, Miyazawa K, Ishitani R, Nureki O.
    • Journal Title

      EMBO J.

      Volume: 31(11) Pages: 2541-52

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.77.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Archaeal ribosomal stalk protein interacts with translation factors in a nucleotide-independent manner via its conserved C terminus.2012

    • Author(s)
      Nomura N, Honda T, Baba K, Naganuma T, Tanzawa T, Arisaka F, Noda M, Uchiyama S, Tanaka I, Yao M, Uchiumi T.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA..

      Volume: 109(10) Pages: 3748-53

    • DOI

      10.1073/pnas.1112934109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accumulation of β-conglycinin in soybean cotyledon through formation of disulfide bonds between α' and α subunits.2012

    • Author(s)
      Wadahama H, Iwasaki K, Matsusaki M, Nishizawa K, Ishimoto M, Arisaka F, Takagi K, Urade R.
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 158 Pages: 1395-1405

    • DOI

      10.1104/pp.111.189621.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallographic analysis reveals octamerization of viroplasm matrix protein P9-1 of Rice black streaked dwarf virus.2012

    • Author(s)
      F Akita, A Higashiura, T Shimizu, Yi Pu, M Suzuki, T Uehara-Ichiki, T Sasaya, Shuji Kanamaru, Fumio Arisaka, Tomitake Tsukihara, Atsushi Nakagawa、Toshihiro Omura
    • Journal Title

      J Virol.

      Volume: 86(2) Pages: 746-56

    • DOI

      10.1128/JVI.00826-11.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バクテリオファージT4近位尾繊維gp34C末端フラグメントの結晶構造解析2012

    • Author(s)
      金丸周司、名村実公賢、有坂文雄
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場、福岡市(日本)
    • Year and Date
      20121213-20121216
  • [Presentation] *Solubilization Approaches of artificial three-stranded beta-helix by fusing SlyD protein2012

    • Author(s)
      Kaname Nishijo, Shuji Kanamaru, Fumio Arisaka
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋市(日本)
    • Year and Date
      20120922-20120924
  • [Presentation] *Conformational stability, reversibility and heat-induced aggregation of glycoprotein A2012

    • Author(s)
      Takafumi Iwura, Fumio Arisaka
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス、名古屋市(日本)
    • Year and Date
      20120922-20120924
  • [Presentation] 病原性大腸菌のタイプ6分泌系のVgrG蛋白質のX線結晶構造解析に向けた大領発現系の構築と性状解析2012

    • Author(s)
      内田 一也.伊藤 豪、伊藤 悠太、新司 雄也、西條 要
    • Organizer
      第4回ファージ研究会
    • Place of Presentation
      群馬大学刀城会館、前橋市(日本)
    • Year and Date
      20120919-20120920
  • [Presentation] The trimeric core structure of the proximal end of the long tail fiber, gp34, of bacteriophage T42012

    • Author(s)
      Shuji Kanamaru, Mikiyoshi Namura, Fumio Arisaka
    • Organizer
      Viruses of Microbes 2012(Belgium)
    • Place of Presentation
      The Royal Military Academy(Belgium)
    • Year and Date
      20120715-20120723
  • [Presentation] Specific inhibition mechanism of gp5 lysozyme by spackle protein from2012

    • Author(s)
      Kazuya Uchida, Shuji Kanamaru, Mai Nemoto, Naoki Sakai, Petr Leiman, Fumio Arisaka
    • Organizer
      Viruses of Microbes 2012(Belgium)
    • Place of Presentation
      The Royal Military Academy(Belgium)
    • Year and Date
      20120715-20120723
  • [Presentation] *T4ファージgp5-Lys-Sp複合体のX線結晶構造解析によるSpackle蛋白質のgp5リゾチーム阻害メカニズムの解明2012

    • Author(s)
      内田 一也、金丸周司、根本舞、酒井直規、Petr Leiman、有坂文雄
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場、名古屋市(日本)
    • Year and Date
      20120619-20120622
  • [Presentation] T4ファージ尾繊維蛋白質gp34の3量体コア構造の解明2012

    • Author(s)
      金丸 周司、名村実公賢、有坂文雄
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場、名古屋市(日本)
    • Year and Date
      20120619-20120622
  • [Book] Edited by Alessio Innocenti.2012

    • Author(s)
      Fumio Arisaka
    • Total Pages
      16/376
    • Publisher
      Stoichiometry of Protein Interactions in Bacteriophage T4 Tail Assembly in "Stoichiometry and Research --- The Importance of Quantity in Biomedicine"

URL: 

Published: 2014-07-24  

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