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2013 Fiscal Year Annual Research Report

天然変性蛋白質の多分子認識機構の熱力学

Research Project

Project/Area Number 23570193
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

浜田 大三  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (60372132)

Keywords天然変性蛋白質 / フォールディング / 分子認識 / 揺らぎ / プレモルテングロビュール / 構造選択 / 腸管出血性大腸菌 / 蛍光偏光解消
Research Abstract

生合成される蛋白質のほとんどは、そのアミノ酸配列に特有の立体構造(天然構造)を自発的に形成し機能を獲得する。一方、ゲノム上には予想以上に、それ単独では、特異的な立体構造を形成しない「天然変性蛋白質」が多く存在することが明らかになってきた。天然変性蛋白質の多くは、多様な異なるリガンドと結合し、特異的な構造を形成することで機能を獲得する。しかしながら、この反応の熱力学的・速度論的メカニズムについては、明らかではない。
本研究では、腸管出血性大腸菌O157:H7(以下O157)の天然変性型病原因子であるEspBをモデルとして用いて、EspBによる多様なリガンド結合の詳細な物理化学的メカニズムを、明らかにすることを具体的な目的とした。
円二色性、X線小角散乱、蛍光偏光解消及び、フラグメント断片化を組み合わせた解析の結果、EspBは41番目から70番目のアミノ酸領域が、球状蛋白質のフォールディング中間体である、プレモルテングロビュール状態に似たαへリックス構造を形成し、C末端領域は高度にほどけた構造を取ることが分かった。さらに上記のへリックス領域がEspBのリガンドであるαカテニンやビンキュリンと直接相互作用することが示唆された。
以上より、EspBは、プレモルテングロビュール型の天然変性蛋白質であり、既に形成されている伸びたへリックス構造を介して、「構造選択」的な方法でαカテニンやビンキュリンと結合することが示唆された。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Structural basis of α-catenin recognition by EspB from enterohaemorrhagic E. coli based on hybrid strategy using low-resolution structural and protein dissection.2013

    • Author(s)
      Hamaguchi M, Kamikubo H, Suzuki KN, Hagihara Y, Yanagihara I, Sakata I, Kataoka M, Hamada D.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 Pages: e71618.

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0071618

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 免疫グロブリン軽鎖可変ドメインの構造揺らぎと分子病態2014

    • Author(s)
      浜田大三
    • Organizer
      第3回岐阜構造生物学・医学・論理的創薬研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      20140318-20140318
    • Invited
  • [Presentation] 免疫グロブリン関連アミロイドーシス発症の分子病態学‐構造揺らぎの伝播と不安定化2014

    • Author(s)
      浜田大三
    • Organizer
      立命館大学 R-GIRO研究プログラム「蛋白質のフォールディングおよびフォールディング病発症機構の解明のための統合研究」セミナー
    • Place of Presentation
      立命館大学草津キャンパス
    • Year and Date
      20140314-20140314
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質構造決定 ~各手法の強み・留意点2014

    • Author(s)
      浜田大三
    • Organizer
      文部科学省「地域イノベーション戦略支援プログラム」関西ライフイノベーション戦略プロジェクト「先進技術活用力養成講座(第一回) 構造ベース創薬セミナー」
    • Place of Presentation
      計算科学振興財団
    • Year and Date
      20140307-20140307
    • Invited
  • [Presentation] 免疫グロブリン関連アミロイドーシス発症における分子病態学2014

    • Author(s)
      浜田大三
    • Organizer
      名古屋大学大学院創薬化学研究科(共催 理学研究科附属構造生物学研究センター)創薬科学セミナー
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140130-20140130
    • Invited
  • [Presentation] Toward understanding the mechanism of cytotoxicity of amyloidogenic variable domain of immunoglobulin light chains2013

    • Author(s)
      Daizo Hamada
    • Organizer
      第51回 日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] 腸管出血性大腸菌による中毒発生メカニズム‐構造生物学的・生化学的アプローチ2013

    • Author(s)
      浜田大三
    • Organizer
      第35回日本中毒学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター
    • Year and Date
      20130719-20130720
    • Invited
  • [Presentation] 免疫グロブリン軽鎖のアミロイド線維形成とフォールディング中間体の関係2013

    • Author(s)
      堤浩祟、小林祐大、浜田大三
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Presentation] Trp走査及びタンパク質切断による腸管出血性大腸菌因子EspBの標的結合部位の同定2013

    • Author(s)
      縄田万里奈, 上久保裕生, 片岡幹雄, 浜田大三
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館
    • Year and Date
      2013-06-12
  • [Presentation] タイトジャンクション抑制分解因子LNX1の構造に基いた創薬2013

    • Author(s)
      中倉由香子, 天野剛志, 合田名都子, 秋吉由佳里, 鈴木守, 浜田大三, 古瀬幹夫, 廣明秀一
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館
    • Year and Date
      2013-06-12
  • [Book] "Probing dynamic fibril-formation by an integrated microscopic approach" In Current Microscopy Contributions to Advances in Science and Technology2013

    • Author(s)
      Cao, Y., Hamada, D., Kong, Y., Cao, P., Guo, J and Chen, J.
    • Total Pages
      P668-P677
    • Publisher
      Formatex
  • [Remarks] [医学研究科] 腸管出血性大腸菌O157の病原タンパク質のフレキシブルな構造の詳細を解明

    • URL

      http://www.kobe-u.ac.jp/topics/top/t2013_09_10_02.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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