自然免疫タンパク質と受容体タンパク質およびリポ多糖との相互作用

• 研究課題/領域番号: 17048002
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 河野 敬一 北海道大学, 大学院理学研究院, 教授 (10136492)
• 研究分担者: 水口 峰之 富山大学, 大学院医学薬学研究部, 助教授 (30332662) ; 出村 誠 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70188704) ; 相沢 智康 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40333596)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円); 2006年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
• キーワード: NMR / 立体構造 / タンパク質 / 自然免疫

研究概要

カブトガニ血球蛋白質のLPS認識の分子機構を明らかにするために、tachyplesinIを取り上げ、まずDPCミセル中の立体構造を検討した。DPCミセル中のtachyplesinIの構造については議論中であるが、より詳細な解析を可能とするために遺伝子工学を用いた組み換え体の作成に着手し、NMR解析のための同位体ラベル試料の調製に成功した。
また、DPC存在下のtachyplesinIのHSQCスペクトルからDPCミセルとの相互作用によりtachyplesinIの構造が変化することが明らかになった。CD14、MD2については、札医大黒木教授の協力を得て精製蛋白質を得ることができた。
精製量の少ない段階で、とりあえずCDによる相互作用解析を行い、相互作用によるスペクトル変化を観測することができた。この変化の一部は結合によるロイシンリッチリピートの円弧の大きさが変化したことによると思われる。
カブトガニ血球中に見出された抗菌タンパク質tachystatinBの水溶液中における立体構造を解析し、この蛋白質が機能時に2量体を形成することを提案した(研究発表4)。
他に膜インタフェース関連の研究としては、細胞の構成タンパク質を観察するための新規の方法をGFPトランスジェニックマウスを用いた系で開発した(研究発表1)。
細胞間の情報伝達に関わっている膜タンパク質コネキシン(CX26)のN末端部分の変異(N14Y)が角膜炎や難聴の患者に多く見られることを明らかにした。また、その変異がN末端部分の運動性を変化させることがNMRを用いた解析により明らかになり、病気のメカニズムの一端を明らかにした(研究発表2)。
昆虫のサイトカインであるGBPと膜上のレセプターとの相互作用におけるGBPのN末端部分の役割を網羅的な変異体実験により明らかにした(研究発表3)。

研究成果

• [雑誌論文] The solution structure of horseshoe crab antimicrobial peptide tachystatin B with the inhibitory cystine-knot motif (2007)
  • 著者名/発表者名: N.Fujitani
  • 雑誌名: J. Peptide Science (in press)
• [雑誌論文] Preparation and observation of fresh-frozen sections of the green fluorescent protein transgenic mouse head. (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Tada
  • 雑誌名: Acta Histochemica et Cytochemica 39(2) ページ: 31-34
• [雑誌論文] A novel N14Y mutation in connexin26 in keratitis-ichthyosis-deafness syndrome. -Analyses of altered gap junctional communication and molecular structure of N terminus of mutated connexin26- (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Arita
  • 雑誌名: Am. J. Pathol 169(2) ページ: 416-423
• [雑誌論文] N-Terminal mutational analysis of the interaction between growth-blocking peptide (GBP) and receptor of insect immune cells (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Watanabe
  • 雑誌名: Protein ＆ Peptide Letters 13(8) ページ: 815-822
• [雑誌論文] Peptide mimics of epidermal growth factor(EGF) with antagonistic activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 雑誌名: J.Biotechnology 116 ページ: 211-219
• [雑誌論文] Ab initio MO computation of the hydration effect on the ionization potential of sodium pyrenesulfonate. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shinoda, H.
  • 雑誌名: J.Mol.Struct.(THEOCHEM) 715 ページ: 205-214
• [雑誌論文] Dimeric transthyretin variant assembles into spherical neurotoxins. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsubara, K.
  • 雑誌名: Biochemistry 44 ページ: 3280-3288
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of gene product 44 from bacteriophage Mu. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kondou, Y.
  • 雑誌名: Acta Cryst.F 61 ページ: 104-105
• [雑誌論文] Effects of the stabilization of the molten globule state on the folding mechanism of α-lactalbumin : A study of a chimera of bovine and human α-lactalbumin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mizuguchi, M.
  • 雑誌名: Proteins 61 ページ: 356-365
• [雑誌論文] Solution structure of microtubule-associated protein light chain 3 and identification of its functional subdomains. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kouno, T., Mizuguchi, M., Tanida, I., Ueno, T., Kanematsu, T., Mori, Y., Shinoda, H., Hirata, M., Kominami, E., Kawano, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 24610-24617
• [雑誌論文] Disassembling and bleaching of chloride-free pharaonis halorhodopsin by octyl-β-glucoside (2005)
  • 著者名/発表者名: Kubo, M.
  • 雑誌名: Biochemistry 44 ページ: 12923-12931
• [雑誌論文] Structure of the central hub of bacteriophage Mu baseplate determined by X-ray crystallography of gp44. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kondou, Y.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 352 ページ: 976-985