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人工タンパク質デザインによる新機能の創出

研究課題

研究課題/領域番号 16H04779
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 生物物理学
研究機関横浜市立大学

研究代表者

J・R・H Tame  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (00336588)

研究分担者 池上 貴久  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (20283939)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード人工たんぱく質 / 構造解析 / protein design / artificial protein / 人工タンパク質 / タンパク質設計 / X線構造解析 / ナノバイオテクノロジー / タンパク質構造解析 / 多量体 / ナノクラスター
研究成果の概要

いくつかの新規タンパク質が作製され、そしてそれらが別々のサブユニットから自己集合する能力について試験された。 様々なポリオキソメタレート(POM)クラスターおよび対称性が一致する対称人工タンパク質を組み合わせて、我々が以前に設計および記載したピザと呼ばれるタンパク質との大規模ハイブリッドアセンブリを構築した。 様々な生物物理学的技法を使用してPOM-ピザ相互作用を測定し、複合体の結晶構造を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

いくつかの癌細胞類は細胞外面にasialo-GM1という糖脂質を提示している。イガイの一種からみつかった新規レクチン(SEVIL)がasialo-GM1の糖鎖部分に結合することがわかった。 すでにSEVILの結晶構造解明に成功しており、このタンパク質から有用な癌検出ツールを開発するためのさらなる研究を進めている。SEVILの糖鎖に対する親和性は、比較的弱いため、SEVILが大きな多量体を形成するようなタンパク質の設計を試みている。これにより、非常に敏感な糖鎖検出ツールを創出できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 12件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Computational design of symmetrical eight-bladed β-propeller proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Hiroki、Addy Christine、Simoncini David、Wouters Staf、Mylemans Bram、Van Meervelt Luc、Schiex Thomas、Zhang Kam Y. J.、Tame Jeremy R. H.、Voet Arnout R. D.
    • 雑誌名

      IUCrJ

      巻: 6 号: 1 ページ: 46-55

    • DOI

      10.1107/s205225251801480x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular basis of hemoglobin adaptation in the high-flying bar-headed goose2018

    • 著者名/発表者名
      Natarajan Chandrasekhar、Jendroszek Agnieszka、Kumar Amit、Weber Roy E.、Tame Jeremy R. H.、Fago Angela、Storz Jay F.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 14 号: 4 ページ: e1007331-e1007331

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007331

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The crystal structure and oligomeric form of Escherichia coli l , d -carboxypeptidase A2018

    • 著者名/発表者名
      Meyer Karen、Addy Christine、Akashi Satoko、Roper David I.、Tame Jeremy R.H.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 499 号: 3 ページ: 594-599

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.03.195

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of tryptophan-containing mutants of the symmetrical Pizza protein for biophysical studies2018

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Hiroki、Mylemans Bram、De Zitter Elke、Van Meervelt Luc、Tame Jeremy R.H.、Voet Arnout
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 497 号: 4 ページ: 1038-1042

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.168

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Seeing the light with BLUF proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Sam-Yong Park and Jeremy R. H. Tame
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 9 号: 2 ページ: 169-176

    • DOI

      10.1007/s12551-017-0258-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanism of photoactivation of a light-regulated adenylate cyclase.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohki M, Sato-Tomita A, Matsunaga S, Iseki M, Tame JRH, Shibayama N, Park SY.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 114 ページ: 8562-8567

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct observation of conformational population shifts in crystalline human hemoglobin.2017

    • 著者名/発表者名
      Shibayama N, Ohki M, Tame JRH, Park SY.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 292 ページ: 18258-18269

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Computational design of a symmetrical β-trefoil lectin with cancer cell binding activity2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Terada , Arnout R. D. Voet, Hiroki Noguchi, Kenichi Kamata, Mio Ohki, Christine Addy, Yuki Fujii, Daiki Yamamoto, Yasuhiro Ozeki , Jeremy R. H. Tame & Kam Y. J. Zhang
    • 雑誌名

      Scientific REPOrTs

      巻: 7 号: 1 ページ: 5943-5943

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06332-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Protein-templated synthesis of metal-based nanomaterials.2017

    • 著者名/発表者名
      Voet AR, Tame JRH
    • 雑誌名

      Curr Opin Biotechnol

      巻: 46 ページ: 14-19

    • DOI

      10.1016/j.copbio.2016.10.015

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evolution-Inspired Computational Design of Symmetric Proteins.2017

    • 著者名/発表者名
      Voet AR, Simoncini D, Tame JRH, Zhang KY.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1529 ページ: 309-322

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of MytiLec, a galactose-binding lectin from the mussel Mytilus galloprovincialis with cytotoxicity against certain cancer cell types.2016

    • 著者名/発表者名
      Terada D, Kawai F, Noguchi H, Unzai S, Hasan I, Fujii Y, Park SY, Ozeki Y, Tame JRH
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 号: 1 ページ: 28344-28344

    • DOI

      10.1038/srep28344

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] (9)Structural insight into photoactivation of an adenylate cyclase from a photosynthetic cyanobacterium2016

    • 著者名/発表者名
      Ohki M, Sugiyama K, Kawai F, Tanaka H, Nihei Y, Unzai S, Takebe M, Matsunaga S, Adachi S, Shibayama N, Zhou Z, Koyama R, Ikegaya Y, Takahashi T, Tame J, Iseki M, Park S-Y.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 113 号: 24 ページ: 6689-6664

    • DOI

      10.1073/pnas.1517520113

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Protein design for new frameworks and networks2019

    • 著者名/発表者名
      Jeremy Tame
    • 学会等名
      The Second International workshop by the 174th committee JSPS on Symbiosis of Biology and Nanodevices
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoactivation of a light-regulated adenylate cyclase2018

    • 著者名/発表者名
      Jeremy Tame
    • 学会等名
      The Astbury Conversation UK
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A vision of the future2018

    • 著者名/発表者名
      Jeremy Tame
    • 学会等名
      BIO NANO 2018 Krakow Poland
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoactivation of a light-regulated adenylate cyclase2018

    • 著者名/発表者名
      Tame JRH
    • 学会等名
      Leeds University, UK Astbury Conversation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Seeing the light with BLUF proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Jeremy Tame
    • 学会等名
      JCUP VIII
    • 発表場所
      大手町サンスカイルーム(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aspects of Protein Design2017

    • 著者名/発表者名
      Tame JRH
    • 学会等名
      Symposium  KU University
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Approaches to Entropy2019

    • 著者名/発表者名
      Jeremy R. H. Tame
    • 総ページ数
      202
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811323157
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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