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2014 Fiscal Year Annual Research Report

クロトーの、グルクロン酸糖鎖およびFGF23との複合体としての構造解析

Publicly Offered Research

Project AreaStructural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
Project/Area Number 25121747
Research InstitutionFoundation for Biomedical Research and Innovation

Principal Investigator

前田 良太  公益財団法人先端医療振興財団, その他部局等, 研究員 (50432399)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
KeywordsX線結晶構造解析 / ホルモン受容体 / 代謝性疾患 / シグナル複合体 / ビタミンD合成酵素 / 副甲状腺ホルモン / 腎機能 / 骨粗しょう症
Outline of Annual Research Achievements

リン酸、カルシウムイオン濃度の代謝を制御するアルファークロトーが、タンパク質としてどのようにして機能しているのかを構造学的手法に基づきに解析してきた。本研究課題では、アルファークロトーが糖分解酵素様のドメインを2つタンデムに持つことに注目し、それぞれのドメインの共通点と異なる点から、各ドメインの生理機能を構造学的見地から理解する。
タンパク質の発現系として、ほ乳類培養細胞を用いた。具体的にはHeLa細胞、HEK293細胞、そして糖鎖修飾が限定されるHEK293(GnT1-)細胞の3種類である。また、発現させるアルファークロトーの動物種として、ヒト、マウス、ラット、そしてニワトリの4種類を採用した。それぞれのタンパク質を、発現する発現細胞株を作製し、各々(ヒト、マウス、ラット、およびニワトリのアルファークロトータンパク質)を精製し、結晶化スクリーニングを行った。
ヒトのアルファークロトータンパク質の結晶は、針状に成育し、結晶最適化の結果、約20 x 20 x 500マイクロメートルからなる結晶が得られた。しかしながら、この結晶から得られるX線回折データは、異方性を示し、その後の構造解析を行うことができなかった。
マウスとラットのアルファークロトータンパク質の結晶は、より細い針状の結晶に成育した。約2 x 2 x 300マイクロメートル以下からなる針状の結晶だったため、X線回折実験には用いることができなかった。
ニワトリのアルファークロトータンパク質の結晶は、塊状に成育した。結晶最適化の結果、約20 x 20 x 20マイクロメートルからなる正六面体の結晶が得られた。これらの結晶を用いてX線回折データを取得することができた。解析した結果、2.3オングストローム分解能での回折データを得ることができた。グリコシダーゼの構造を鋳型にした分子置換解析から、位相の解を求めることができた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 多コピー遺伝子導入(IR/MAR)法による高発現細胞株の作製2014

    • Author(s)
      前田良太、伊村明浩、鍋島陽一
    • Journal Title

      蛋白質科学会アーカイブ

      Volume: 7 Pages: 1-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Structure-base analyses confirms alpha-klotho’s action as novel glucuronyl lectin.2015

    • Author(s)
      Ryota Maeda
    • Organizer
      Copenhagen center for glycomics seminar
    • Place of Presentation
      Copenhagen
    • Year and Date
      2015-03-24 – 2015-03-25
    • Invited
  • [Presentation] Glucuronyl glycans are essential for alpha-Klotho functions2014

    • Author(s)
      Ryota Maeda
    • Organizer
      Japanese human proteomics organization meeting 2014
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      2014-07-17 – 2014-07-18
    • Invited
  • [Presentation] An overview of alpha-Klotho and further physiological studies of mineral homeostasis2014

    • Author(s)
      Akihiro Imura, Ryota Maeda
    • Organizer
      European TETRASPANIN meeting
    • Place of Presentation
      Paris
    • Year and Date
      2014-06-17 – 2014-06-18

URL: 

Published: 2016-06-01  

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