2019 Fiscal Year Annual Research Report
小胞体内MHCの立体構造構築の理解
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation, function and structure of neo-self |
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| Project/Area Number |
19H04799
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
奥村 正樹 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50635810)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | MHC / oxidative folding / PDI family / cell free system |
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| Outline of Annual Research Achievements |
HMCはPDI familyのひとつERp57とcomplexを組み、抗原ペプチドをloadingするPLC complexを形成する。しかしながら、MHCを構成する個々のb2m、HLAもしくは全体のアッセンブリを補助する因子は不明である。これまで本課題の代表者はHPLCや質量分析を用いてフォールディング反応におけるジスルフィド結合位置をモニタリングし、フォールディング中間体の構造解析を確立してきた。そこでこの手法を用い、HLA、b2m、およびb2mのアミロイドーシス変異体に対し、どのPDI ファミリー酵素がどのタイミングにおいて、どういった反応中間体構造を認識し、触媒するかについて検証し、ネオセルフを制御するための生体内蛋白質品質管理の恒常性維持システムの解明を目指した。2019年度はb2mおよびb2mアミロイドーシス変異体に対し、効率よく酸化的フォールディングを触媒するPDI familyを同定するに至った。またNMRを用いた解析により、b2mの変性状態および天然状態に相互作用する各種PDI familyの解析を進め、それぞれの親和性を明らかにしつつある。また、試験管内で得られたPDI ファミリーが補助するMHC 組み立て機序について細胞内で検証するため、2019年7-9月にUKのGlasgow大学において、無細胞タンパク質合成系とセミインタクト細胞の技術を組み合わせた新規システムの技法を取得し、in vitroで得られた結果を再現しつつある。着実に成果を得られつつあり、2020年度に原著論文発表を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
in vitroアッセイ系を構築し、b2mおよびb2mアミロイドーシス変異体に対し、効率よく酸化的フォールディングを触媒するPDI familyを同定するに至った。またNMRを用いた解析により、b2mの変性状態および天然状態に相互作用する各種PDI familyの解析を進め、それぞれの親和性を明らかにしつつある。HLAに関しては、発現・精製系を構築するに至り、還元変性状態のHLAの調製が終わった現状であり、計画通り進んでいる。また、セルフリ―系システムを利用した小胞体内ジスルフィド結合のモニタリングシステムの構築においては、2019年7-9月において、UKのGlasgow大学のProf Neil Bulleidの所に短期留学し、技法を取得した。以上の理由により、研究計画は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitroアッセイ系によりHLAの酸化的フォールディング経路を同定する必要がある。これは質量分析とHPLCを組み合わせ、2020年度に取り組む。このアッセイ系を用いて、順次PDI familyによる酸化的フォールディング触媒を評価し、重要な因子を洗い出しする。得られた情報を基に、セルフリ―系システムで再検証する必要がある。b2mに関し、今後b2mの各種フォールディング状態のNMR解析を進め、PDI familyがb2mのフォールディング状態に応じてどの残基を認識しているのかを明らかにする必要がある。
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[Journal Article] Diverse Structural Conversion and Aggregation Pathways of Alzheimer's Amyloid-β (1-40).2019
Author(s)
Lin Y, Sahoo BR, Ozawa D, Kinoshita M, Kang J, Lim MH, Okumura M, Huh YH, Moon E, Jang JH, Lee HJ, Ryu KY, Ham S, Won HS, Ryu KS, Sugiki T, Bang JK, Hoe HS, Fujiwara T, Ramamoorthy A, Lee YH.*
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Journal Title
ACS nano
Volume: 13(8)
Pages: 8766 - 8783
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Dynamic assembly/disassembly of Protein Disulfide Isomerase during the catalysis of oxidative protein folding2019
Author(s)
Masaki Okumura, Kentaro Noi, Shingo Kanemura, Misaki Kinoshita, Tomohide Saio, Yuichi Inoue, Takaaki Hikima, Shuji Akiyama, Teru Ogura, Kenji Inaba
Organizer
14th ER redox club meeting, Herrsching am Ammersee, Germany
Int'l Joint Research
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