細菌の細胞分裂ダイナミクスの構造機能相関解析

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions
• Project/Area Number: 26102526
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 松村 浩由 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30324809)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 細胞分裂 / 分裂メカニズム

Outline of Annual Research Achievements

FtsAの結合によるFtsZへの影響を活性測定（酵素カップリング法と化学的リン酸定量法）によって確認したところ、FtsAの結合によってFtsZの活性が上昇することがわかり、協調現象を初めてアッセイで示すことができた。さらに、蛍光エネルギー移動（FRET）を利用してタンパク質-タンパク質相互作用（PPI）を阻害する化合物の探索を行った。その結果、10種を超える化合物が得られたが、再現性が乏しかったため現在活性測定法などから検証している。さらに、黄色ブドウ球菌(MRSA)のFtsZのX線構造解析を行ったが、FtsZは同一結晶の中に、大きく構造が違う2種(構造A, B)で存在していることがわかった。結晶化条件は生理的条件に近い条件(pH 7.5, 100mM NaCl)であることから、FtsZは溶液中で大きく揺らいでいることを示唆していた。これは、FtsZで初の発見である。別途、個々で得られたFtsZの結晶を、新規阻害剤（米国ラトガース大のD. Pilch教授らが開発してきたもの）を含む溶液にソーキングして解析したところ、その阻害剤は構造選択的に結合していた。この結果は、FtsZの構造選択的阻害剤の可能性を示唆している。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Epiregulin recognition mechanisms by anti-epiregulin antibody 9E5: Structural, functional and molecular dynamics simulation analyses (2016)
  • Author(s): Yuji Kado, Eiichi Mizohata, Satoru Nagatoishi, Mariko Iijima, Keiko Shinoda, Takamitsu Miyafusa, Taisuke Nakayama, Takuma Yoshizumi, Akira Sugiyama, Takeshi Kawamura, Young-Hun Lee, Hiroyoshi Matsumura, Hirofumi Doi, Hideaki Fujitani, Tatsuhiko Kodama, Yoshikazu Shibasaki, Kouhei Tsumoto and Tsuyoshi Inoue
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 291 Pages: 2319-2330
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.656009
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Supersensitive odor discrimination is controlled in part by initial transient interactions between the most sensitive dorsal olfactory receptors and G-proteins (2016)
  • Author(s): Takaaki Sato, Reiko Kobayakawa, Ko Kobayakawa, Makoto Emura, Shigeyoshi Itohara, Takashi Kawasaki, Akio Tsuboi, Hiroyoshi Matsumura
  • Journal Title: Receptors Clin. Invest. Volume: 3 Pages: e1117
  • DOI: 10.14800/rci.1117
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Structure-based design and synthesis of a bivalent iminobiotin analogue showing strong affinity toward a low immunogenic streptavidin mutant (2015)
  • Author(s): Tatsuya Kawato, Eiichi Mizohata, Yohei Shimizu, Tomohiro Meshizuka, Tomohiro Yamamoto, Noriaki Takasu, Masahiro Matsuoka, Hiroyoshi Matsumura, Tatsuhiko Kodama, Motomu Kanai, Hirofumi Doi, Tsuyoshi Inoue, and Akira Sugiyama
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem. Volume: 79 Pages: 640-642
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.991692
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The N-terminal acidic residue of the cytosolic helix 8 of an odorant receptor is responsible for different response dynamics via G-protein (2015)
  • Author(s): Takashi Kawasaki, Takahiro Saka, Shouhei Mine, Eiichi Mizohata, Tsuyoshi Inoue, Hiroyoshi Matsumura, and Takaaki Sato
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 589 Pages: 1879-1885
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.03.025
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Structure-based design of a streptavidin mutant specific for an artificial biotin analogue (2015)
  • Author(s): Tatsuya Kawato, Eiichi Mizohata, Yohei Shimizu, Tomohiro Meshizuka, Tomohiro Yamamoto, Noriaki Takasu, Masahiro Matsuoka, Hiroyoshi Matsumura, Tatsuhiko Kodama, Motomu Kanai, Hirofumi Doi, Tsuyoshi Inoue, and Akira Sugiyama
  • Journal Title: J. Biochem. Volume: 157 Pages: 467-475
  • DOI: 10.1093/jb/mvv004
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Selective crystallization of metastable phase of acetaminophen by ultrasonic irradiation (2015)
  • Author(s): Yoichiro Mori, Mihoko Maruyama, Yoshinori Takahashi, Kenji Ikeda, Suguru Fukukita, Hiroshi Y. Yoshikawa, Shino Okada, Hiroaki Adachi, Shigeru Sugiyama, Kazufumi Takano, Satoshi Murakami, Hiroyoshi Matsumura, Tsuyoshi Inoue, Masashi Yoshimura, and Yusuke Mori
  • Journal Title: Appl. Phys. Express Volume: 8 Pages: 065501
  • DOI: 10.7567/APEX.8.065501
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of protein seed crystals reinforced by high-strength hydrogels (2015)
  • Author(s): Shigeru Sugiyama, Noriko Shimizu, Keisuke Kakinouchi, Osamu Hiraoka, Hiroyoshi Matsumura, Hiroshi Y. Yoshikawa, Yoshinori Takahashi, Mihoko Maruyama, Masashi Yoshimura, Hiroaki Adachi, Kazufumi Takano, Satoshi Murakami, Tsuyoshi Inoue, Michio Murata, and Yusuke Mori
  • Journal Title: CrystEngComm Volume: 17 Pages: 8064-8071
  • DOI: 10.1039/C5CE00844A
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Insights into unknown foreign ligand in copper nitrite reductase (2015)
  • Author(s): Yohta Fukuda, Tse Ka Man, Yuji Kado, Eiichi Mizohata, Hiroyoshi Matsumura, Tsuyoshi Inoue
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 464 Pages: 622-628
  • DOI: 10.1016/j.bbrc
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] 離合集散する柔らかいタンパク質の構造機能解析 (2016)
  • Author(s): 松村浩由
  • Organizer: 蛋白研セミナー
  • Place of Presentation: 東京大学先端科学技術研究センター（東京都目黒区）
  • Year and Date: 2016-03-01
  • Invited
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌由来細胞分裂タンパク質FtsZの構造変化機構 (2015)
  • Author(s): 藤田純三、前田陽子、齋藤有紀、溝端栄一、井上豪、松村浩由
  • Organizer: 日本結晶学会年会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-10-17