海産無脊椎動物由来新規レクチンの構造・機能解析とその応用

• 研究課題/領域番号: 15K06977
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 海野 英昭 長崎大学, 工学研究科, 助教 (10452872)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: X線結晶構造解析 / レクチン / Crassostrea gigas / Gyractis japonica / Saxidomus purpurata / 糖鎖マイクロアレイ / 等温滴定型熱量測定 / SPL-a/b / C-type / GJL1 / SPL1 / 結晶構造解析 / CGL1 / 糖鎖 / 糖特異性 / 等温滴定型カロリメトリー / フロンタル・アフィテニティクロマトグラフィー

研究成果の概要

Crassostrea gigas（マガキ）由来マンノース特異的レクチンCGL1、Gyractis japonica（イシワケイソギンチャク）由来ガラクトース特異的レクチンGJL-1、Saxidomus purpurata(ウチムラサキ)由来GlcNAc特異的レクチンSPL-a/bの３種の新規レクチンについて、その構造解析および機能解析を実施した。CGL1の結晶構造解析により、既知のレクチンファミリーには見られないユニークな立体構造および糖との結合様式を明らかにした。GJL-1およびSPL-a/bについても各種解析の結果、既知のレクチンには見られないユニークな特徴を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Carbohydrate recognition by the rhamnose-binding lectin SUL-I with a novel three-domain structure isolated from the venom of globiferous pedicellariae of the flower sea urchin Toxopneustes pileolus (2017)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama Tomomitsu、Ichise Ayaka、Unno Hideaki、Goda Shuichiro、Oda Tatsuya、Tateno Hiroaki、Hirabayashi Jun、Sakai Hitomi、Nakagawa Hideyuki
  • 雑誌名: Protein Science 巻: 26 号: 8 ページ: 1574-1583
  • DOI: 10.1002/pro.3185
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A single amino acid mutation converts (R)-5-diphosphomevalonate decarboxylase into a kinase (2017)
  • 著者名/発表者名: Kento Motoyama, Hideaki Unno, Ai Hattori, Tomohiro Takaoka, Hiroshi Ishikita, Hiroshi Kawaide, Tohru Yoshimura, and Hisashi Hemmi*
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 292 号: 6 ページ: 2457-2469
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.752535
  • NAID: 120006305582
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of amino acid mutations in the pore-forming domain of the hemolytic lectin CEL-III (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomonao Nagao, Risa Masaki, Hideaki Unno, Shuichiro Goda, Tomomitsu Hatakeyama
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 80 号: 10 ページ: 1966-1969
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1176520
  • NAID: 120006987658
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification, Characterization, and X-ray Crystallographic Analysis of a Novel Type of Mannose-Specific Lectin CGL1 from the Pacific Oyster Crassostrea gigas (2016)
  • 著者名/発表者名: Unno H, Matsuyama K, Tsuji Y, Goda S, Hiemori K, Tateno H, Hirabayashi J, Hatakeyama T.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 29135-29135
  • DOI: 10.1038/srep29135
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mechanism of Action of the Pore-Forming Lectins Mediated by Binding to Cell Surface Carbohydrate Chains (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomomitsu Hatakeyama, Shuichiro Goda, Hideaki Unno
  • 雑誌名: Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｇｌｙｃｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｇｌｙｃｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 28 号: 161 ページ: E55-E60
  • DOI: 10.4052/tigg.1427.1E
  • NAID: 130005153198
  • ISSN: 0915-7352, 1883-2113
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vivo Formation of the Protein Disulfide Bond That Enhances the Thermostability of Diphosphomevalonate Decarboxylase, an Intracellular Enzyme from the Hyperthermophilic Archaeon Sulfolobus solfataricus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori A, Unno H, Goda S, Motoyama K, Yoshimura T, Hemmi H.
  • 雑誌名: J Bacteriol. 巻: 197(21) 号: 21 ページ: 3463-3671
  • DOI: 10.1128/jb.00352-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mannose-recognition mutant of the galactose/N-acetylgalactosamine-specific C-type lectin CEL-I engineered by site-directed mutagenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriuchi H, Unno H, Goda S, Tateno H, Hirabayashi J, Hatakeyama T
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1850 号: 7 ページ: 1457-1465
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2015.04.004
  • 査読あり
• [学会発表] 二枚貝ウチムラサキレクチンSPLの立体構造と糖認識機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 畠山智充，板倉周平，郷田秀一郎，海野英昭
  • 学会等名: 第17回日本蛋白質科学会年会
• [学会発表] C型レクチンSPLの立体構造とCa2+非依存的糖結合特異性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 樋口周平，板倉周平，海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBIo2017)
• [学会発表] ヘテロ二量体からなる新規二枚貝由来C型レクチンSPLの構造と糖結合特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板倉周平, 郷田秀一郎, 海野英昭, 畠山智充
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター／東北大学川内北キャンパス（仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] Ca2+非依存性C 型レクチンSPLの糖認識機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板倉周平, 郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度西日本支部大会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] イシワケイソギンチャク由来Ca2+依存性レクチンGJL-Iの構造と糖認識能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村梓，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度西日本支部大会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • 年月日: 2016-09-15
• [学会発表] イシワケイソギンチャクレクチンGJL2の機能構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀土
  • 学会等名: 第40回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 指宿ベイテラス（鹿児島県指宿市）
  • 年月日: 2016-08-26
• [学会発表] Crystal structure of a novel Ca2+-dependent lectin GJL-I from the sea anemone Gyractis japonica and its carbohydrate-recognition mechanism (2016)
  • 著者名/発表者名: Azusa Nakamura, Shuichiro Goda, Hideaki Unno, Tomomitsu Hatakeyama
  • 学会等名: The 30th Anniversary Symposium of the Protein Society
  • 発表場所: Hyatt Regency Baltimore, USA
  • 年月日: 2016-07-16
  • 国際学会
• [学会発表] Structure and carbohydrate-binding properties of a C-type lectin SPL with novel carbohydrate-recognition motifs (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Itakura, Shuichiro Goda, Hideaki Unno, Tomomitsu Hatakeyama
  • 学会等名: The 30th Anniversary Symposium of the Protein Society
  • 発表場所: Hyatt Regency Baltimore, USA
  • 年月日: 2016-07-16
  • 国際学会
• [学会発表] イシワケイソギンチャク由来新規Ca2+依存性レクチンGJL-Iの立体構造と糖認識機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村梓, 及川大翔，森 紳伍，舘野浩章、平林 淳、山口健一，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 平成28年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島市）
  • 年月日: 2016-05-14
• [学会発表] ウチムラサキ由来C型レクチンSPLのcDNAクローニング及びX線結晶構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板倉周平，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 平成28年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島市）
  • 年月日: 2016-05-14
• [学会発表] イシワケイソギンチャク由来Ca2+依存性ガラクトース特異性レクチンGJL-Iの糖結合特異性と立体構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 梓，及川 大翔，森 紳伍，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会, 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸市)
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] マガキ由来レクチン CGL1 の構造・機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 海野英昭, 郷田秀一郎, 畠山智充
  • 学会等名: ２０１５年 日本結晶学会
  • 発表場所: 大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス（大阪府堺市）
  • 年月日: 2015-10-17
• [学会発表] ウチムラサキ由来レクチンSPLのcDNAクローニング及び構造機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板倉周平，細田耕平，須川穣二，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] イシワケイソギンチャク由来新規Ca2+依存性レクチンGJL-Iの構造解析と糖認識機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村梓, 及川 大翔，森 紳伍，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] マガキ由来レクチンCGL-1の構造・機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 海野 英昭, 郷田秀一郎, 畠山 智充
  • 学会等名: 2015年 日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: あわぎんホール（徳島市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] マガキ由来レクチンCGL1の構造・機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 海野英昭, 辻 慶輝, 伊東 利樹, 郷田秀一郎, 畠山智充
  • 学会等名: 生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-05-16
• [学会発表] ガラクトース特異的Ca2+依存性レクチンGJL-IのcDNAクローニングとX線結晶構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 梓，及川 大翔，森 紳伍，海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • 学会等名: 2015年 生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-05-16