植物ペプチドが制御する新奇なチロシンキナーゼの構造研究

• 研究課題/領域番号: 17048023
• 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: 横浜市立大学
• 研究代表者: 橋本 博 横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 助手 (40336590)
• 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: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円); 2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2005年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
• キーワード: タンパク質 / 構造生物学 / ペプチドホルモン / ダイズ / レグインスリン / X線結晶構造解析 / チロシンキナーゼ / 生理活性ペプチド / シグナル伝達

研究概要

レグインスリン結合タンパク質(LBP)は分子量約170kDaのタンパク質で、チロシンリン酸化活性を有する。この活性は、ダイズに存在するホルモン様ペプチドであるレグインスリンの結合によって促進される。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与していると考えられている。レグインスリン/LBPの生理機能の詳細は解明されていないが、植物の成長や分化に関する情報伝達を担っていると考えられている。本研究では、レグインスリン/LBPの機能解明を目指し、LBP三次元構造を、X線結晶構造解析法によって決定することを目的とする。
今年度は、1)ネイティブデータの収集、2)重原子誘導体の調製、3)結晶化条件の再検討を行った。
1)ネイティブ結晶に関して、精製条件、クライオプロテクタントの条件を改良し、2.45Å分解能の回折データを得ることに成功した。
2)様々な重原子化合物を用いて重原子誘導体の調製を進めてきたが、構造解析可能な電子密度は得られていない。しかし、ヨウ素誘導体は有意なパターソン図を示し、有望であると考えられる。
3)結晶化条件の再検討を行ったところ、これまでとは異なる結晶系を得ることに成功した。得られた結晶は空間群P21に属し、格子定数はa=88.9,b=139.0,c=164.2,β=90.9°であった。この結晶を用いて、X線回折実験を行ったところ、2.10Å分解能という高分解能なネイティブデータを収集することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Structural and biochemical characterization of a Cyanobacterium circadian clock-modifier protein. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arita, K., Hashimoto, H., Igari, K., Akaboshi, M., Kutsuna, S., Sato, M., Shimizu, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 1128-1135
• [雑誌論文] Recent structural studies of carbohydrate-binding modules. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hasahimoto, H.
  • 雑誌名: Cell.Mol.Life Sci. 63 ページ: 2954-2967
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies of transportin 1 in complex with nucleocytoplasmic shuttling and nuclear localization fragments. (2006)
  • 著者名/発表者名: Imasaki, T., Shimizu, T., Hashimoto, H., Hidaka, Y., Yamada, M., Sato, M.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr.F 62 ページ: 785-787
• [雑誌論文] Crystal structure of intein homing endonuclease II encoded in DNA polymerase gene from hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis strain KOD1. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsumura, H., Takahashi, H., Inoue, T., Yamamoto, T., Hashimoto, H., Nishioka, M., Fujiwawa, S., Takagi, M., Imanaka, T., Kai, Y.
  • 雑誌名: Proteins 63 ページ: 5291-5296
• [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.Natl.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: FEES 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., Shimizu, 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