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2015 Fiscal Year Research-status Report

結晶構造解析できないタンパク質の気相および溶液における構造の比較

Research Project

Project/Area Number 26505009
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

明石 知子  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 准教授 (10280728)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsタンパク質 / 生体分子 / 分析科学 / 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

結晶化が困難な故に、構造解析することができない天然変性タンパク質の気相および溶液における構造を解析・比較する目的で研究を行った。
ヒストンタンパク質のテール部分は、非常に塩基性が高く、一定の構造を有しないことがわかっており、ヒストンタンパク質と二重鎖DNAからなるヌクレオソームコアの結晶構造ではテール部分の構造は見えていない。しかしながらテール部分は機能的に重要な役割を果たしていることが知られている。これまでに、申請者は、テール欠損ヌクレオソームコアの調製や質量分析による特性解析に成功している。そこで申請者は、これらテールペプチドの気相での振る舞いを解析する目的で、nanoESIイオン源を装着したイオンモビリティ質量分析装置 Synapt G2 HDMS を用いてマススペクトルの測定を行うとともに、イオンモビリティセルを通過する arrival time から各イオンの衝突断面積を求めた。一方、溶液構造については、web 利用可能なプログラムPEP-FOLD を用いてエネルギーレベルの低い構造モデルを5つ求め、web 公開されている衝突断面積の計算プログラム mobcal を用いてその衝突断面積を算出後、平均値を求めた。更に詳しく解析する目的で、塩基性アミノ酸に富んだ合成ペプチドについても同様の実験を行い、塩基性の高いペプチドの特性解析を行った。その結果、mobcal では He 中での衝突断面積を算出するためか、もしくは溶液構造がと気相構造のギャップのためか、構造モデルの理論的な衝突断面積よりも実測値の方が大きい値が得られたことがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度は、一連の天然変性タンパク質およびペプチドの構造解析を行い、今年度は塩基性の高い天然変性ペプチドに特化した研究を行い、着実に研究の進展がなされているので。

Strategy for Future Research Activity

現在の問題点を解決するための検討を行った後、研究成果を論文化するとともに、X線結晶構造解析では見えてこないヒストンタンパク質のテール部分の修飾に伴うヌクレオソームの構造への影響についても解析する。また、荷電状態と質量分析装置内での振る舞いについても解析する。

Causes of Carryover

機器の補修費に予算外の支出があったが、物品費の購入を計画より低額に抑えられたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

質量分析関連のメンテナンスおよび消耗品費として使用する予定である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] INSERM(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      INSERM
  • [Int'l Joint Research] Univ. of New South Wales(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Univ. of New South Wales
  • [Int'l Joint Research] POSTECH(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      POSTECH
  • [Journal Article] The C-terminal acidic domain of histone chaperone human NAP1 is an efficient binding-assistant for histone H2A-H2B but not H3-H4.2016

    • Author(s)
      Ohtomo, H., Akashi, S., Moriwaki, Y., Okuwaki, M., Osakabe, A., Nagata, K., Kurumizaka, H., Nishimura, Y.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 21 Pages: 252-264.

    • DOI

      10.1111/gtc.12339.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comprehensive Characterization of Relationship Between Higher-Order Structure and FcRn Binding Affinity of Stress-Exposed Monoclonal Antibodies.2016

    • Author(s)
      Tsuchida, D., Yamazaki, K, Akashi, S.
    • Journal Title

      Pharm. Res.

      Volume: 33 Pages: 994-1002

    • DOI

      10.1007/s11095-015-1845-5.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge-neutralization effect of the tail regions on the histone H2A/H2B dimer structure.2015

    • Author(s)
      Saikusa, K., Shimoyama. S., Asano, Y., Nagadoi, A., Sato, M., Kurumizaka, H., Nishimura, Y., Akashi, S.
    • Journal Title

      Protein Sci.

      Volume: 24 Pages: 1224-1231

    • DOI

      10.1002/pro.2673.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Overlapping dinucleosomeの構造生物学的および物理化学的解析2015

    • Author(s)
      足立風水也、越阪部晃永、堀越直樹、有村泰宏、七種和美、明石知子、西村善文、杉山正明、河野秀俊、胡桃坂仁志
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] Comprehensive Characterization of Relationship between Higher-Order Structure and Biological Function of Stress-Exposed Monoclonal Antibodies2015

    • Author(s)
      Daisuke Tsuchida, Katsuyoshi Yamazaki, Satoko Akashi
    • Organizer
      Mass Spec 2015
    • Place of Presentation
      Brooklyn (USA)
    • Year and Date
      2015-09-22 – 2015-09-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ion mobility mass spectrometry to investigate the stability of β-crystallin dimers to increased oxidation and its significance to RP-MS/protein footprinting applications2015

    • Author(s)
      Kevin Downard, Satoko Akashi, Simin Maleknia, Kazumi Saikusa
    • Organizer
      36th British Mass Spectrometry Society Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Birmingham (UK)
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] Native Mass Spectrometry of Protein Complexes with Intrinsically Disordered Regions2015

    • Author(s)
      Satoko Akashi
    • Organizer
      2015 Korean Society for Mass Spectrometry Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Busan (Korea)
    • Year and Date
      2015-08-19 – 2015-08-21
    • Invited
  • [Presentation] Behavior of histone H2A/H2B dimers in the gas phase2015

    • Author(s)
      Satoko Akashi
    • Organizer
      The 3rd Global Mass Spectrometry Trends and Ion Chemistry
    • Place of Presentation
      Pohang (Korea)
    • Year and Date
      2015-08-17 – 2015-08-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 水素/重水素交換-質量分析を用いたバイオ医薬品の構造活性相関の解析2015

    • Author(s)
      土田大介、山﨑勝由、明石知子
    • Organizer
      第63回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2015-06-17 – 2015-06-19
  • [Presentation] タンパク質複合体中の天然変性領域の振る舞い2015

    • Author(s)
      七種和美、足立風水也、越阪部晃永、前澤拓也、西村善文、胡桃坂仁志、明石知子
    • Organizer
      第63回質量分析総合討論会、つくば(2015.6.17-19)
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2015-06-17 – 2015-06-19

URL: 

Published: 2017-01-06  

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