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立体構造とアミノ酸判別に基づくNMRシグナル帰属法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18508
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造生物化学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

葛西 卓磨  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (70446516)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード蛋白質 / NMR / アミノ酸選択的安定同位体標識 / 符号化標識法 / シグナル帰属 / 側鎖シグナル帰属 / 大域的最適化
研究成果の概要

核磁気共鳴(NMR)法はタンパク質の構造・機能解析に役立つ手法であるが、高分子量タンパク質などではシグナル帰属の困難さが障害となる。本研究では、代表者らが以前開発した、アミノ酸の情報を持たせたタンパク質試料を作製する「符号化標識法」をもとに、立体構造が既知の場合にそれと組み合わせてシグナル帰属を行う方法、2種類の符号化標識法を組み合わせてシグナル帰属を行う方法、および難度の高いタンパク質の解析に資する技術の開発をおこなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命の様々な機能にとって重要な役割をもつタンパク質を解析することは、生命を理解しようとする基礎科学から、創薬などの応用まで、幅広い研究分野にとって重要である。本研究は、従来はNMR法による解析が困難であったり、不可能であったりしたタンパク質についても、迅速・簡便にシグナル帰属がおこなえる方法を提供することで、スピードアップをしたり、あるいは可能にしたりすることを目指すものである。

報告書

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

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Selective isotope labeling strategy and computational interpretation of spectra for protein NMR analyses2018

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kasai, Takanori Kigawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1036 ページ: 012007-012007

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1036/1/012007

    • 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
  • [雑誌論文] 情報科学を活用した安定同位体標識によるタンパク質NMR解析法2017

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨、木川隆則
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 57 号: 3 ページ: 153-156

    • DOI

      10.2142/biophys.57.153

    • NAID

      130005678945

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 化学シフト帰属に依存せず時間軸データから直接情報を取り出すタンパク質NMR解析法2019

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨、小野峻佑、田中利幸、池田思朗、木川隆則
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会 第71回日本細胞生物学会年会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficient Constrained Tensor Factorization by Alternating Optimization with Primal-dual Splitting2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Takuma Kasai
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous assignment and characterization of proteins by integrated analysis of time-domain NMR data2018

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kasai, Shunsuke Ono, Toshiyuki Tanaka, Shiro Ikeda, Takanori Kigawa
    • 学会等名
      28th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] タンパク質試料に符号化したアミノ酸情報のNMRスペクトルからの抽出2018

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 従来型シグナル帰属によらず時間軸データを直接解析するタンパク質NMR解析法2018

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨、小野峻佑、田中利幸、池田思朗、木川隆則
    • 学会等名
      第57回NMR討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 安定同位体標識によるアミノ酸情報符号化を用いたタンパク質NMR解析2018

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨
    • 学会等名
      高分子学会 18-2NMR研究会「ビックデータ時代のNMR」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質試料への情報の符号化を用いたNMR解析法2018

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 困難な条件でのタンパク質NMR解析のための情報科学を活用した安定同位体標識法2017

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨、樋口佳恵、猪股晃介、木川隆則
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Stable isotope labeling strategy based on information science applied to in-cell NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kasai, Kae Higuchi, Kohsuke Inomata, Takanori Kigawa
    • 学会等名
      20th Meeting of the International Society of Magnetic Resonance (ISMAR 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミノ酸選択的安定同位体標識法における最適な標識パターン2017

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨、木川隆則
    • 学会等名
      第18回若手NMR研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Selective isotope labeling strategy and computational interpretation of spectra for protein NMR analyses2017

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kasai, Takanori Kigawa
    • 学会等名
      International Meeting on "High-Dimensional Data Driven Science" (HD3-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How to cope with noisy NMR spectra; application of a novel isotope labeling strategy to in-cell NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kasai, Kae Higuchi, Kohsuke Inomata, Takanori Kigawa
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] in-cell NMRなど困難な実験系を対象としたアミノ酸選択的安定同位体標識法2017

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨、樋口佳恵、猪股晃介、木川隆則
    • 学会等名
      第56回NMR討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Model Fitting Method for Accurate Analyses of NMR Spectra2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kasai, Kenji Nagata, Masato Okada, Takanori Kigawa
    • 学会等名
      27th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 情報科学を活用したシグナル帰属法のin-cell NMRへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      葛西卓磨、樋口佳恵、猪股晃介、木川隆則
    • 学会等名
      第55回NMR討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Signal assignment strategy for protein NMR under challenging conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kasai, Kae Higuchi, Kohsuke Inomata, Takanori Kigawa
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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