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創薬を志向した細菌の細胞分裂タンパク質の構造―機能相関解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J00589
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

藤田 純三  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード細胞分裂 / FtsZ / 高速AFM / 阻害剤 / 薬剤耐性変異 / 構造変化 / イメージング
研究実績の概要

昨年度に引き続き高速AFMによるFtsZフィラメントの観察に注力した。昨年度は基板上でFtsZフィラメントが形成・成長していく様子を捉えることに成功していたが、今年度は前回の測定結果の再現性を確認しつつ、新たな条件での測定も行った。その結果、バッファーやタンパク質濃度、GDP濃度といった条件を検討することにより、FtsZフィラメントが基板上で解離していく様子を観察することに成功した。高速AFMの高いフレームレートにより、従来のAFMでは観察不可能であった時間スケールでのFtsZフィラメントの成長・解離過程を可視化できたことはFtsZのダイナミクスについて理解するための重要な手掛かりとなる。結晶構造から得られる情報と組み合わせながらそのメカニズムについて明らかにしていきたい。現在は共同研究者と連携しながら詳細な画像解析を進めている最中であり、本研究成果は論文として投稿予定である。その他にも、SaFtsZペプチド-SaFtsA複合体のX線結晶構造解析、FtsZ周辺タンパク質のX線結晶構造解析等に取り組んだが良い成果は得られなかった。また、昨年度から執筆中であった2報の論文が学術雑誌に掲載された。1報はSaFtsZの機能に重要な2種類のコンフォメーションの結晶構造を決定し、その構造変化機構をMD計算により提案したものである。もう1報はFtsZおよびその薬剤耐性変異体と阻害剤の複合体の結晶構造を決定し、阻害剤の結合様式と阻害活性、薬剤耐性変異との関連について構造的に考察したものである。特別研究員としての3年間の研究成果を形にし、世の中に発信することができたと考えている。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ラトガース大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ラトガース大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ラトガース大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of the key interactions in structural transition pathway of FtsZ from Staphylococcus aureus2017

    • 著者名/発表者名
      J. Fujita, R. Harada, Y. Maeda, Y. Saito, E. Mizohata, T. Inoue, Y. Shigeta, H. Matsumura
    • 雑誌名

      J. Struct. Biol.

      巻: 198 号: 2 ページ: 65-73

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2017.04.008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural Flexibility of an Inhibitor Overcomes Drug Resistance Mutations in Staphylococcus aureus FtsZ2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita Junso、Maeda Yoko、Mizohata Eiichi、Inoue Tsuyoshi、Kaul Malvika、Parhi Ajit K.、LaVoie Edmond J.、Pilch Daniel S.、Matsumura Hiroyoshi
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 12 号: 7 ページ: 1947-1955

    • DOI

      10.1021/acschembio.7b00323

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] X線結晶構造解析とMD計算を組み合わせた細胞分裂因子FtsZの構造変化機構解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤田純三、原田隆平、前田陽子、斎藤有紀、溝端栄一、井上豪、重田育照、松村浩由
    • 学会等名
      第64回日本生化学会 近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞分裂タンパク質FtsZ阻害剤の新規な結合様式および重合に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      藤田純三、杉山翔吾、宮崎真秀、上田菜々望、吉澤拓也、溝端栄一、井上豪、内橋貴之、Daniel S. Pilch、松村浩由
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] X線結晶学、MD計算、AFMを組み合わせた細胞分裂因子FtsZの構造-機能相関解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤田純三
    • 学会等名
      立命館大学 総合科学技術研究機構 生物資源研究センター 第2回生物資源セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural-change mechanism of cell division protein FtsZ from Staphylococcus aureus2015

    • 著者名/発表者名
      Junso Fujita, Yoko Maeda, Yuki Saito, Eiichi Mizohata, Tsuyoshi Inoue, Hiroyoshi Matsumura
    • 学会等名
      The 13th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2015)
    • 発表場所
      Kolkata, India
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      藤田純三、前田陽子、齋藤有紀、溝端栄一、井上豪、松村浩由
    • 学会等名
      平成27年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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