植物の生理活性ペプチドが制御する受容体タイロシンキナーゼの構造生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 16770080
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 橋本 博 横浜市立大学, 大学院総合科学研究科, 助手 (40336590)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: タイロシンキナーゼ / ダイズ / 生理活性ペプチド / X線結晶構造解析

研究概要

レグインスリンは、ダイズ種子でその存在が確認された分子量4kDaの生理活性ペプチドであり、その受容体タンパク質であるLBPに特異的に結合する。LBPは、分子量170kDaのタンパク質であり、レグインスリンが結合することで活性化される新奇な受容体様タイロシンキナーゼである。LBPは植物の原形質膜や細胞壁に局在するため、細胞内外の何らかの信号変換を行い、植物の成長や分化に関する情報伝達に関わると考えられている。平成16年度は、精製・結晶化条件を改良し、放射光実験施設PF BL5Aにおいて、2.6Å分解能の回折強度データを収集することに成功している。平成17年度は、硫黄原子の異常分散効果を利用したS-SAD法による構造解析の試み、X線溶液散乱を用いた低分解能溶液構造解析を行った。また、結晶化条件を改良し、2.5Å分解能のネイティブデータを収集することができた。
1)S-SAD法による構造解析の試み
CrKα線源、波長2.29ÅのX線を用いて、ネイティブ結晶の回折強度データを収集した。このデータに対し、いくつかのプログラムを用いて硫黄原子の探索を行ったが、有意な解の組を得ることができなかった。S-SAD法は非常に高精度な回折データを必要とするため、さらなる結晶化条件の改良および測定条件の工夫が必要であると考えられた。
2)溶液構造解析
高純度に精製したLBPを用いて、X線溶液散乱法とDummy Atom Model法を用いて、LBPの低分解能溶液構造解析を行った。その結果LBP4量体の会合状態を明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis for histone N-terminal recognistion bu human peptidylarginine deiminase 4 (2006)
  • 著者名/発表者名: Arita, K., Shimizu, T., Hashimoto, H., Hidaka, Y., Yamada, M., Sato, M.
  • 雑誌名: Proc.Hatl.Adad.Sci.USA 103 ページ: 5291-5296
• [雑誌論文] The first crystal structure of a family 31 carbohydrate-binding module with affinity to beta-1,3-xylan. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, H., Tamai, Y., Okazaki, F., Tamaru, Y., Shimizu, T., Araki, T., Sato, M.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 579 ページ: 4324-4328
• [雑誌論文] Structural characterization of calcineurin B homologous protein 1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naoe, Y., Arita, K., Hashimoto, H., Kanazawa, H., Sato, M., Shimizu, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 32372-32378
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of rat calcineurin B homologous protein 1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naoe, Y., Arita, K., Hashimoto, H., Kanazawa, H., Sato, M., Simizu, T.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. F61 ページ: 612-613
• [雑誌論文] Structural mechanism for coordination of proofreading and polymerase activities in archaeal DNA polymerases. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuroita, T., Matsumura, H., Yokota, N., Kitabayashi, M., Hashimoto, H., Inoue, T., Imanaka, T., Kai, Y.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 351 ページ: 291-298
• [雑誌論文] Crystal structure of type II restriction endonuclease Eco0109I and its complex with cognate DNA. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, H., Shimizu, T., Imasaki, T., Kato, M., Shichijo, N., Kita, K., Sato, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 5605-5610
• [雑誌論文] Structural basis for Ca^<2+>-induced activation of human PAD4 (2004)
  • 著者名/発表者名: Arita, K., Hashimoto, H., Shimizu, T., Nakashima, K., Yamada, M., Sato, M.
  • 雑誌名: Nat.Struct.Mol.Biol. 8 ページ: 777-783
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of Eco0109I and its complex with DNA. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imasaki, T., Hashimoto, H., Shimizu, T., Kato, M., Tsuda, J., Kita, K., Sato, M.
  • 雑誌名: Acta Crsytallogr.D 60 ページ: 1165-1166
• [雑誌論文] Mutational effects on 06-methylguanine-DNA methyltrasferase from hyperthermophile : contribution of ion-pair network to protein thermostability. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishikori, S., Shiraki, K., Yokota, K., Izumikawa, N., Fujiwara, S., Hashimoto, H., Imanaka, T., Takagi, M.
  • 雑誌名: J.Biochem. 135 ページ: 525-532
• [産業財産権] (略称)PAD IV阻害剤 (2005)
  • 発明者名: 橋本 博(他)
  • 権利者名: 中田 宏
  • 出願年月日: 2005-02-03
• [産業財産権] (略称)PAD IV複合体 (2004)
  • 発明者名: 橋本 博(他)
  • 権利者名: 中田 宏
  • 産業財産権番号: 2004-259125
  • 出願年月日: 2004-09-07