2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of protein tyrosine sulfation in virus entry
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26450130
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
水光 正仁 宮崎大学, 理事・副学長 (00128357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榊原 陽一 宮崎大学, 農学部, 教授 (90295197)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 硫酸転移酵素 / 翻訳後修飾 / チロシン硫酸化 / ゼブラフィッシュ / 遺伝子ノックダウン / モルフォリノアンチセンスオリゴ / X線結晶構造解析 / 構造と活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質の翻訳後修飾としてのチロシン硫酸化は、分泌タンパク質や膜タンパク質を標的とし、タンパク質分泌やタンパク質間相互作用、細胞間相互作用などを制御することで、さまざまな生命機能の調節を行う。このチロシン硫酸化は、ゴルジ体の膜結合酵素Tyrosylprotein Sulfotransferase (TPST)によって触媒される。
平成28年度は、結晶構造解析が終わっていないヒトhTPST1の精密な立体構造を決定した。3種類の基質ペプチドとhTPST1の複合体の立体構造を決定し、hTPST1が様々な基質タンパク質を硫酸化する機構を明らかにした。いずれの基質ペプチドもL字型に折れ曲がり、hTPST1の深い溝に結合していた。これらの成果を投稿論文としてまとめた。
次に、hTPST2およびhTPST1の立体構造の情報を基に、hTPST1を大腸菌で変異酵素を作成し、構造と活性の関係を考察した。特に、酵素タンパク質の78および195番目のアルギニン、158番目のリジン、191および285番目のセリン等を中心にアラニンに変換し変異酵素を調製した。活性を測定して、TPSTの触媒活性と基質認識に必要なアミノ酸残基の特定を行った。その結果、TPST変異酵素は、R78A、K158Aなどいくつかの酵素で、活性の著しい低下が確認された。TPSTの触媒活性と基質認識に重要なアミノ酸残基のいくつかが明らかになった。
次に、TPST遺伝子ノックダウンによる生理機能解析を実施した。その結果、ゼブラフィッシュzTPST1およびzTPST1-likeの抑制胚では、脳構造に異常が見られた。3種類のzTPSTの発現をダブルノックダウンまたはトリプルノックダウンした結果、胚発生が停止して生育途中で致死に至る胚が多数観察された。これらのことから、TPSTは正常な発生において重要な役割を果たしていることが示唆された。
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[Journal Article] Updated perspectives on the cytosolic sulfotransferases (SULTs) and SULT-mediated sulfation.2017
Author(s)
Suiko, M., Kurogi, K., Hashiguchi, T., Sakakibara, Y., Liu, M.-C.
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
Volume: 81
Pages: 63-72
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A substrate-bound structure of cyanobacteria biliverdin reductase identifies stacked substrates as critical for activity.2017
Author(s)
Takao, H., Hirabayashi, K., Nishigaya, Y., Kouriki, H., Nakaniwa, T., Hagiwara, Y., Harada, J., Sato, H., Yamazaki, T., Sakakibara, Y., Suiko, M., Asada, Y., Takahashi, Y., Yamamoto, K., Fukuyama, K., Sugishima, M., Wada, K.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Regioselective production of sulfated polyphenols using human cytosolic sulfotransferase-expressing Escherichia coli cells.2017
Author(s)
Shimohira, T., Kurogi, K., Hashiguchi, T., Liu, M.-C., Suiko, M., Sakakibara, Y.
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Journal Title
Journal of Bioscience and Bioengineering
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Sulfate conjugation of daphnetin by the Human cytosolic sulfotransferase.2016
Author(s)
Han, Z., Xi, Y., Luo, L., Zhou, C., Kurogi, K., Sakakibara, Y., Suiko, M., Liu, M.-C.
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Journal Title
Journal of Ethnopharmacology
Volume: 189
Pages: 250-252
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Identification and characterization of the human cytosolic sulfotransferases mediating the sulfation of clioquinol and iodoquinol.2016
Author(s)
Yamamoto, A., Debran-Pinamang, M., DiModica, N. J., Kugogi, K., Naqvi, A. A., Hui, Y., Sakakibara, Y., Suiko, M., Liu, M.-C.
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Journal Title
Drug Metabolism Letters
Volume: 10
Pages: 200-205
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Human cytosolic sulfotransferases SULT1A3 mediates the sulfation of dextrorphan.2016
Author(s)
Yamamoto, A., Kurogi, K., Schiefer, I.T., Liu, M.-Y., Sakakibara, Y., Suiko, M., Liu, M.-C.
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Journal Title
Biological & Pharmaceutical Bulletin
Volume: 39
Pages: 1432-1436
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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