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蛋白質工学的手法による脳神経シグナル伝達系の解明とその人工制御

研究課題

研究課題/領域番号 15770085
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関東京大学 (2005)
京都大学 (2003-2004)

研究代表者

若杉 桂輔  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20322167)

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
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード蛋白質工学 / シグナル伝達 / 酸化ストレス / 細胞死 / 人工制御 / 脳神経シグナル伝達系 / ニューログロビン / アミノアシルtRNA合成酵素 / 神経細胞化 / モジュール / センサー蛋白質 / 虚血・再灌流 / 脳 / 神経細胞死 / G蛋白質
研究概要

1.トリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)の酸化ストレス下での新規機能の解明
TrpRSは、tRNAにトリプトファンを結合させる反応(アミノアシル化)を触媒する酵素である。今回、ヒトのTrpRSの新規機能を探索したところ、酸化ストレス下で、ある有機化合物と複合体を形成することを発見した。現在、部位特異的アミノ酸置換体を作製し、分子レベルでの制御メカニズム、及び、生理機能の解明を目指している。
2.ニューログロビン(Ngb)の新規機能の探索
最近、ヒトNgbが、従来の酸素貯蔵するグロビン蛋白質とは異なり、三量体G蛋白質のαサブユニットと結合し、GDP/GTP交換反応抑制蛋白質(GDI)として機能する酸化ストレス応答性のシグナル伝達センサー蛋白質であることを発見した。さらに、魚類NgbのcDNAをクローニングし、大腸菌での蛋白質発現、蛋白質精製し、解析した結果、魚類NgbにはGDI活性がないことが判明した。今回、魚類、ヒトNgb間で、部位特異的なアミノ酸置換体、さらにモジュール置換した種々の蛋白質を作製し、細胞に対する生理機能を研究した。
3.Yeast two hybrid screening法によってNgbと結合することが判明した脳内蛋白質(G蛋白質以外)とNgbとの相互作用の解析
今回、システインプロテアーゼ阻害因子である"Cystatin C"、及び、脂質ラフト構成蛋白質である"Flotillin-1"とNgbとの相互作用に関して、部位特異的アミノ酸置換体を作製し解析を行った。また、複合体のモデリングを試みた。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Functional characterization of human brain neuroglobin.2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Int.J.Mol.Med. 16

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Possible neuroprotective mechanism of human neuroglobin2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Kitatsuji, C., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Ann.N.Y.Acad.Sci. 1053

      ページ: 220-230

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of a chimeric zebrafish-human neuroglobin engineered by module substitution2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 330

      ページ: 591-597

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of residues in human neuroglobin crucial for guanine nucleotide dissociation inhibitor activity.2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 2943-2948

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxidative stress-responsive intracellular regulation specific for the angiostatic form of human tryptophanyl-tRNA Synthetase2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Nakano, T., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 225-232

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxidative stress-responsive intracellular regulation specific for the angiostatic form of human tryptophanyl-tRNA synthetase2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Nakano, T., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 225-232

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of residues in human neuroglobin crucial for guanine nucleotide dissociation inhibitor activity2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 2943-2948

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of a chimeric zebrafish-human neuroglobin engineered by module substitution2005

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Human neuroglobin interacts. with flotillin-1, a lipid raft microdomain-associated protein2004

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Nakano, T., Kitatsuji, C., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 318

      ページ: 453-460

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Association of human neuroglobin with cystatin C, a cysteine proteinase inhibitor2004

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K., Nakano, T., Morishima, I.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 5119-5125

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Wakasugi, K. et al.: "Dxidized human neuroglobin acts as a heterotrimeric Gα protein guanine nucleotide dissociation inhibitor"The Journal of Biological Chemistry. 278. 36505-36512 (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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