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2014 Fiscal Year Annual Research Report

多剤排出輸送体の構造生物学

Research Project

Project/Area Number 25291011
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

石谷 隆一郎  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90361568)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
KeywordsX線結晶構造解析 / 膜タンパク質 / 多剤耐性菌 / 薬物動態
Outline of Annual Research Achievements

DMT (Drug-Metabolite Transporter) ファミリー輸送体に関して,多数の細菌ゲノム情報に基づき発現コンストラクトをGFP蛋白質との融合体として作成した.さらに,大腸菌を用いた小スケールの発現系で発現条件の検討を行った.そして,大腸菌の膜画分を調製,界面活性剤で可溶化後,粗抽出状態でGFPの蛍光を指標としたゲル濾過クロマトグラフィーを行った.その結果,2種の系で単分散性が高い構造解析に適した系を見出すに至った.さらに,これらの系について数リットルの培地を用いた大量培養を行い,膜画分を調製,界面活性剤で可溶化後,Hisタグを用いたNiアフィニティークロマトグラフィーによる精製,プロテアーゼによるGFPの切断,ゲル濾過クロマトグラフィーによる精製を行った結果,高純度でDMT輸送体タンパク質の精製標品を得ることに成功した.現在結晶化スクリーニングを行っている.真核生物由来MATEに関しても,多数の真核生物のゲノム情報に基づき発現コンストラクトをGFP蛋白質との融合体として作成した.さらに,ヒト培養細胞を用いた小スケールの発現系で発現条件の検討を行った.そして,膜画分を調製,界面活性剤で可溶化後,粗抽出状態でGFPの蛍光を指標としたゲル濾過クロマトグラフィーを行った.その結果,2種の系で単分散性が高い構造解析に適した系を見出すに至った.現在,大量調製と生成,結晶化を行うべく構造解析を推進している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

細菌由来DMTとMATEに関しては予定通り計画が進んでおり,今後構造決定と輸送メカニズム解明を目指し,論文投稿へと進める.真核生物由来MATEに関しては,構造解析可能なレベルの量・純度・安定性を有する真核生物由来MATE 発現系の網羅的探索を進行中であり,予定通り計画が進んでいる.

Strategy for Future Research Activity

細菌由来MATEに関しては,外向き開状態の構造決定には至ったが,今後は論文執筆を進める.またDMTに関してはその機能解析と構造決定に集中する.真核生物由来に関しては,今後構造解析可能な系の探索を進め構造決定を目指す.

  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 11 results,  Acknowledgement Compliant: 11 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Structural basis for the facilitative diffusion mechanism by SemiSWEET transporter2015

    • Author(s)
      Lee Y, Nishizawa T, Yamashita K, Ishitani R, Nureki O
    • Journal Title

      Nat Commun

      Volume: 6 Pages: 6112

    • DOI

      doi: 10.1038/ncomms7112

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystal structure of Escherichia coli YidC, a membrane protein chaperone and insertase2014

    • Author(s)
      Kumazaki K, Kishimoto T, Furukawa A, Mori H, Tanaka Y, Dohmae N, Ishitani R, Tsukazaki T, Nureki O
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 4 Pages: 7299

    • DOI

      doi: 10.1038/srep07299

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural basis for ion selectivity revealed by high-resolution crystal structure of Mg(2+) channel MgtE2014

    • Author(s)
      Takeda H, Hattori M, Nishizawa T, Yamashita K, Shah ST, Caffrey M, Maturana AD, Ishitani R, Nureki O
    • Journal Title

      Nat Commun

      Volume: 5 Pages: 5374

    • DOI

      doi: 10.1038/ncomms6374

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The non-canonical hydroxylase structure of YfcM reveals a metal ion-coordination motif required for EF-P hydroxylation2014

    • Author(s)
      Kobayashi K, Katz A, Rajkovic A, Ishii R, Branson OE, Freitas MA, Ishitani R, Ibba M, Nureki O
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 42 Pages: 12295-12305

    • DOI

      doi: 10.1093/nar/gku898

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of YfcM: an important factor for EF-P hydroxylation2014

    • Author(s)
      Kobayashi K, Suzuki T, Dohmae N, Ishitani R, Nureki O
    • Journal Title

      Acta Crystallogr F Struct Biol Commun

      Volume: 70 Pages: 1236-1239

    • DOI

      doi: 10.1107/S2053230X14015726

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of YidC, a membrane-protein chaperone and insertase from Bacillus halodurans2014

    • Author(s)
      Kumazaki K, Tsukazaki T, Nishizawa T, Tanaka Y, Kato HE, Nakada-Nakura Y, Hirata K, Mori Y, Suga H, Dohmae N, Ishitani R, Nureki O
    • Journal Title

      Acta Crystallogr F Struct Biol Commun

      Volume: 70 Pages: 1056-1060

    • DOI

      doi: 10.1107/S2053230X14012540

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure of Saccharomyces cerevisiae mitochondrial Qri7 in complex with AMP2014

    • Author(s)
      Tominaga T, Kobayashi K, Ishii R, Ishitani R, Nureki O
    • Journal Title

      Acta Crystallogr F Struct Biol Commun

      Volume: 70 Pages: 1009-1014

    • DOI

      doi: 10.1107/S2053230X14014046

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Expression, purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of Enpp62014

    • Author(s)
      Morita J, Kato K, Mihara E, Ishitani R, Takagi J, Nishimasu H, Aoki J, Nureki O
    • Journal Title

      Acta Crystallogr F Struct Biol Commun

      Volume: 70 Pages: 794-799

    • DOI

      doi: 10.1107/S2053230X14008929

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystal structure of a claudin provides insight into the architecture of tight junctions2014

    • Author(s)
      Suzuki H, Nishizawa T, Tani K, Yamazaki Y, Tamura A, Ishitani R, Dohmae N, Tsukita S, Nureki O, Fujiyoshi Y
    • Journal Title

      Science

      Volume: 344 Pages: 304-307

    • DOI

      doi: 10.1126/science.1248571

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural basis of Sec-independent membrane protein insertion by YidC2014

    • Author(s)
      Kumazaki K, Chiba S, Takemoto M, Furukawa A, Nishiyama K, Sugano Y, Mori T, Dohmae N, Hirata K, Nakada-Nakura Y, Maturana AD, Tanaka Y, Mori H, Sugita Y, Arisaka F, Ito K, Ishitani R, Tsukazaki T, Nureki O
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 509 Pages: 516-520

    • DOI

      doi: 10.1038/nature13167

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystal structure of Saccharomyces cerevisiae mitochondrial GatFAB reveals a novel subunit assembly in tRNA-dependent amidotransferases2014

    • Author(s)
      Araiso Y, Huot JL, Sekiguchi T, Frechin M, Fischer F, Enkler L, Senger B, Ishitani R, Becker HD, Nureki O
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 42 Pages: 6052-6063

    • DOI

      doi: 10.1093/nar/gku234

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 先端放射光を用いたチャネル・トランスポーターの高分解能構造解析と分子機構の解明2015

    • Author(s)
      石谷隆一郎
    • Organizer
      日本放射光学会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      2015-01-11 – 2015-01-11
    • Invited
  • [Presentation] 炎症応答に関わる因子とその機能をモデュレートする化合物の構造生物学 ― Cyclic GMP-AMP合成酵素の結晶構造 ―2014

    • Author(s)
      石谷隆一郎
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜会議センター
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-25
    • Invited
  • [Presentation] 炎症応答に関わる因子の構造生物学 Cyclic GMP-AMP合成酵素の結晶構造2014

    • Author(s)
      石谷隆一郎
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-16 – 2014-10-16
    • Invited
  • [Presentation] Crystal structure of channelrhodopsin ― a light-gated cation channel ―2014

    • Author(s)
      石谷隆一郎
    • Organizer
      16th International Congress on Photobiology
    • Place of Presentation
      Universidad Nacional de Cordoba, Cordoba, Argentina
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-08
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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