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生命機能と病気に関わる蛋白質分子の大きな構造変化の分子論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15370047
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関鳥取大学

研究代表者

河田 康志  鳥取大学, 工学部, 教授 (40177697)

研究分担者 溝端 知宏  鳥取大学, 工学部, 助教授 (50263489)
本郷 邦広  鳥取大学, 工学部, 助手 (80335504)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワードアミロイド線維 / オリゴマー蛋白質 / αシヌクレイン / 分子シャペロン / 分子のコンパクトさ / 機能発現機構 / シャペロニン / 脳神経変性病 / GroES / コンフォメーション病 / 構造変化 / 構造安定性 / 蛋白質の構造安定性 / コンフォメーション変化 / アミロイド線維形成 / シャペロニンGroES
研究概要

蛋白質の大きな構造変化が及ぼす生命機能と病気との関連性について,蛋白質の安定性や分子シャペロンの機能の関わりに焦点をあてて研究を行い,以下の成果を得た。
1.オリゴマー蛋白質の構造とその安定性に関する研究:耐熱性アスパルターゼのX線構造解析を行い,4量体からなるこの酵素の熱安定性機構と活性部位構造について明らかにした。一方,7量体蛋白質である大腸菌由来のシャペロニンGroES(Hsp10)の高濃度での溶液構造安定性をX線溶液散乱法により詳細に調べ,その構造変性機構を明らかにした。
2.蛋白質のコンフォメーション変化とアミロイド線維形成に関する研究:病気とは直接関係していないオリゴマー蛋白質,GroESが典型的なアミロイド線維を形成することを発見し,そのアミロイド線維形成機構について,分子のコンパクトさを指標に明らかにした。一方,パーキンソン病原因蛋白質のαシヌクレインのアミロイド線維形成機構についても同様に調べると共に,アミロイド病の伝播に関連した異種蛋白質アミロイド核によるαシヌクレインのアミロイド線維形成を実験的に証明した。
3.分子シャペロンの構造と機能に関する研究:グループI型大腸菌由来GroELとグループII型シャペロニンの機能発現機構の詳細を調べ,GroELの各ドメインの速度論的な動きの重要性とグループII型シャペロニンの機能発現促進因子を明らかにした。一方,ゼブラフィッシュにおける尾びれの再生に,Hsp60が関与していることを発見し,その温度感受性変異体の解析を行った。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 図書 (3件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] A Novel ATP/ADP Hydrolysis Activity of Hyperthermostable Group II Chaperonin in the Presence of Cobalt or Manganese Ion2006

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Hongo et al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 580

      ページ: 34-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel ATP/ADP Hydrolysis Activity of Hyperthermostable Group II Chaperonin in the Presence of Cobalt or Manganese Ion2006

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Hongo, Hidenori Hirai, Chisato Uemura, Shujiro Ono, Junjiro Tsunemi, Takashi Higurashi, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      FEBS Letters 580

      ページ: 34-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Amyloid-like Fibril Formation of Co-chaperonin GroES : Nucleation and Extension Prefer Different Degrees of Molecular Compactness2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, Hisashi Yagi, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 351・5

      ページ: 1057-1069

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Amyloid Fibril Formation of a-Synuclein is Accelerated by Preformed Amyloid Seeds of Other Proteins : Implications for the Mechanism of Transmissible Conformational Diseases2005

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, Eiko Kusaka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobana, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 280・46

      ページ: 38609-38616

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Amyloid-like Fibril Formation of Co-chaperonin GroES : Nucleation and Extension Prefer Different Degrees of Molecular Compactness2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, Hisashi Yagi, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 351(5)

      ページ: 1057-1069

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Amyloid Fibril Formation of a-Synuclein is Accelerated by Preformed Amyloid Seeds of Other Proteins : Implications for the Mechanism of Transmissible Conformational Diseases2005

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, Eiko Kusaka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280(46)

      ページ: 38609-38616

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Amyloid-like Fibril Formation of Co-chaperonin GroES : Nucleation and Extension Prefer Different Degrees of Molecular Compactness2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, Hisashi Yagi, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 351・5

      ページ: 1057-1069

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Amyloid Fibril Formation of a-Synuclein is Accelerated by Preformed Amyloid Seeds of Other Proteins : Implications for the Mechanism of Transmissible Conformational Diseases2005

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, Eiko Kusaka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280・46

      ページ: 38609-38616

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hsp60 is Required for Blastema Formation and Maintenance during Regeneration2005

    • 著者名/発表者名
      Shinji Makino, Geoffrey G.Whitehead, Ching-Ling Lien, Akane Kono, Yasushi Kawata, Mark T.Keating
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102・41

      ページ: 14599-14604

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stopped-Flow Fluorescence Analysis of the Conformational Changes in the GroEL Apical Domain : Relationships between Movements in the Apical Domain and the Quaternary Structure of GroEL2004

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Taniguchi, et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 279・16

      ページ: 16368-16376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stopped-Flow Fluorescence Analysis of the Conformational Changes in the GroEL Apical Domain : Relationships between Movements in the Apical Domain and the Quaternary Structure of GroEL2004

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Taniguchi, Tatsunari Yoshimi, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279(16)

      ページ: 16368-16376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stopped-flow fluorescence analysis of the conformational changes in the GroEL apical domain : Relationships between movements in the apical domain and the quaternary structure of GroEL2004

    • 著者名/発表者名
      M.Taniguchi et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 16368-16376

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Induction of AApoAII amyloidosis by various heterogenous amyloid fibrils2004

    • 著者名/発表者名
      X.Fu et al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 563

      ページ: 179-184

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Stability of Oligomeric Chaperonin 10 : the Role of Two β-Strands at the N and C Termini in Structural Stabilization2004

    • 著者名/発表者名
      I.Sakane et al.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 344・4

      ページ: 1123-1133

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] シャペロニンGroELの作用機構2004

    • 著者名/発表者名
      河田康志 ら
    • 雑誌名

      蛋白質 核酸 酵素 49

      ページ: 847-852

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Structure of Thermostable Aspartase from Bacillus sp. YM55-1 : Structure-based Exploration of Functional Sites in the Aspartase Family2003

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Fujii, Hisanobu Sakai, Yasushi Kawata, Yasuo Hata
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 328・3

      ページ: 635-654

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural Stability and Solution Structure of Chaperonin GroES Heptamer Studied by Synchrotron Small-Angle X-Ray Scattering2003

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, et al.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 333・3

      ページ: 605-620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal Structure of Thermostable Aspartase from Bacillus sp.YM55-1 : Structure-based Exploration of Functional Sites in the Aspartase Family2003

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Fujii, Hisanobu Sakai, Yasushi Kawata, Yasuo Hata
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 328(3)

      ページ: 635-654

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural Stability and Solution Structure of Chaperonin GroES Heptamer Studied by Synchrotron Small-Angle X-Ray Scattering2003

    • 著者名/発表者名
      Takashi Higurashi, Yuzuru Hiragi, Kaoru Ichimura, Yasutaka Seki, Kunitsugu Soda, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 333(3)

      ページ: 605-620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] タンパク質工学2004

    • 著者名/発表者名
      加藤昭夫, 内海成, 内海俊彦, 河田康志, 山縣ゆり子, 山岸明彦, 山田守, 吉川正明
    • 総ページ数
      305
    • 出版者
      医学出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Protein Engineering (Ed.By Akio Kato)2004

    • 著者名/発表者名
      Akio Kato, Shigeru Utsumi, Toshihiko Utsumi, Yasushi Kawata, Yuriko Yamagata, Akihiko Yamagishi, Masaaki Yoshikawa
    • 総ページ数
      305
    • 出版者
      Igakushuppan Co.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] タンパク質工学(加藤昭夫編集)2004

    • 著者名/発表者名
      河田康志
    • 出版者
      医学出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Taniguchi et al.: "Stopped-Flow Fluorescence Analysis of the Conformational Changes in the GroEL Apical Domain : Relationships between Movements in the Apical Domain and the Quaternary Structure of GroEL"Journal of Biological Chemistry. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] X.Fu et al.: "Induction of AApoAII Amyloidosis by Various Heterogeneous Amyloid Fibrils"FEBS Letters. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higurashi et al.: "Structural Stability and Solution Structure of Chaperonin GroES Heptamer Studied by Synchrotron Small-Angle X-Ray Scattering"Journal of Molecular Biology. 333・3. 605-620 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujii et al.: "Crystal Structure of Thermostable Aspartase from Bacillus sp. YM55-1: Structure-based Exploration of Functional Sites in the Aspartase Family"Journal of Molecular Biology. 328・3. 635-654 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河田康志, 田口英樹, 吉田賢右: "シャペロニンGroELの作用機構"蛋白質 核酸 酵素. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河田 康志: "タンパク質工学:分子シャペロンによるタンパク質の構造形成と品質管理"医学出版. 43-86 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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