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G蛋白質の活性調節因子として働くヒトのグロビン蛋白質の機能制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07329
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

若杉 桂輔  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード蛋白質 / 蛋白質間相互作用 / 蛋白質工学 / 酸化ストレス / 細胞保護 / 生体分子 / シグナル伝達 / ストレス
研究成果の概要

ヒト脳神経細胞内に存在するニューログロビン(Ngb)は、酸化ストレスに伴う神経細胞死を防ぎ、また、通常酸素濃度正常状態では神経突起伸長を促す。本研究では、我々は、蛋白質工学的手法を用いて、ヒトNgbの作用機序の解明、及び、蛋白質間相互作用に着目した機能制御機構の解明に挑んだ。その結果、Ngbの働きに重要なアミノ酸残基や蛋白質間相互作用に重要なアミノ酸残基を明らかにできた。さらに、今回、新たに、Ngbと相互作用する蛋白質を発見することもできた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、脳卒中、脳梗塞など酸化ストレスに伴う神経細胞死を防ぎ、さらに神経再生を促す蛋白質であるニューログロビン(Ngb)の作用メカニズムがより詳細に明らかになった。また、Ngbが関わる蛋白質―蛋白質間相互作用についてもアミノ酸レベルで理解できるようになった。これらの研究成果は、脳卒中や脳梗塞のみならず、酸化ストレスに伴う他の疾患である癌、心筋梗塞、神経変性疾患などの治療薬開発にも役立つものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Non-canonical functions of human cytoplasmic tyrosyl-, tryptophanyl- and other aminoacyl-tRNA synthetases2020

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi, K. and Yokosawa, T.
    • 雑誌名

      The Enzymes, Elsevier.

      巻: 48

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tryptophanyl-tRNA synthetase mediates high-affinity tryptophan uptake into human cells2018

    • 著者名/発表者名
      Miyanokoshi Miki、Yokosawa Takumi、Wakasugi Keisuke
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 22 ページ: 8428-8438

    • DOI

      10.1074/jbc.ra117.001247

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracerebroventricular administration of Cystatin C ameliorates disease in SOD1-linked amyotrophic lateral sclerosis mice2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Seiji、Komine Okiru、Endo Fumito、Wakasugi Keisuke、Yamanaka Koji
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 145 号: 1 ページ: 80-89

    • DOI

      10.1111/jnc.14285

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An alternative conformation of human TrpRS suggests a role of zinc in activating non-enzymatic function2018

    • 著者名/発表者名
      Xu Xiaoling、Zhou Huihao、Zhou Quansheng、Hong Fei、Vo My-Nuong、Niu Wanqiang、Wang Zhiguo、Xiong Xiaolin、Nakamura Kanaha、Wakasugi Keisuke、Schimmel Paul、Yang Xiang-Lei
    • 雑誌名

      RNA Biology

      巻: 15 号: 4-5 ページ: 649-658

    • DOI

      10.1080/15476286.2017.1377868

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chimeric ZHHH neuroglobin acts as a cell membrane-penetrating inducer of neurite outgrowth2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Nozomu、Onozuka Wataru、Watanabe Seiji、Wakasugi Keisuke
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 7 号: 9 ページ: 1338-1349

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12271

    • 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
  • [雑誌論文] A novel function of neuroglobin for neuroregeneration in mice after optic nerve injury2017

    • 著者名/発表者名
      Sugitani Kayo、Koriyama Yoshiki、Sera Mayuko、Arai Kunizo、Ogai Kazuhiro、Wakasugi Keisuke
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 493 号: 3 ページ: 1254-1259

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.09.127

    • NAID

      120006370950

    • 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] 生物進化に伴う蛋白質分子の機能変化2019

    • 著者名/発表者名
      若杉 桂輔
    • 学会等名
      第6回分子設計研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Human tryptophanyl-tRNA synthetase mediates high-affinity tryptophan uptake into cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yokosawa, T., Miyanokoshi, M., and Wakasugi, K.
    • 学会等名
      12th International Symposium on Aminoacyl-tRNA Synthetases (AARS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒト細胞内へのトリプトファン高感度取り込みに関わるトリプトファニルtRNA合成酵素の新規機能の解明2019

    • 著者名/発表者名
      横沢 匠、宮ノ腰 美希、若杉 桂輔
    • 学会等名
      第92回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高親和性トリプトファン取り込みにおけるトリプトファニルtRNA合成酵素の役割の解明2019

    • 著者名/発表者名
      横沢 匠、宮ノ腰 美希、若杉 桂輔
    • 学会等名
      第19回 東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アミノアシルtRNA合成酵素の新規機能の探索2018

    • 著者名/発表者名
      若杉 桂輔、宮ノ腰 美希、横沢 匠
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Moonlighting functions of aminoacyl-tRNA synthetases2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Wakasugi
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリプトファニルtRNA合成酵素はヒトの細胞内へのトリプトファン取り込みを制御する2018

    • 著者名/発表者名
      横沢 匠、宮ノ腰 美希、若杉 桂輔
    • 学会等名
      第18回 東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノアシルtRNA合成酵素の新規機能の探索と機能制御機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      若杉 桂輔、横沢 匠、宮ノ腰 美希
    • 学会等名
      平成30年度生理学研究所研究会「生命のエネルギー獲得戦略における多様性と共通原理の理解にむけて」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューログロビンの機能解析と蛋白質工学2017

    • 著者名/発表者名
      若杉 桂輔、小野塚 渉、高橋 望
    • 学会等名
      第17回蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューログロビンがもつ神経突起伸長能の作用機序の解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 望、小野塚 渉、渡邊 征爾、若杉 桂輔
    • 学会等名
      ConBio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜透過能をもつキメラニューログロビンは神経突起の伸長を促進する2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 望、小野塚 渉、渡邊 征爾、若杉 桂輔
    • 学会等名
      第17回蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 結核菌ヘモグロビンNの細胞膜透過能の発見2017

    • 著者名/発表者名
      小野塚 渉、上岡 勇輝、若杉 桂輔
    • 学会等名
      第17回蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キメラZHHHニューログロビンは細胞膜を透過し神経突起を伸長させる2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 望、小野塚 渉、渡邊 征爾、若杉 桂輔
    • 学会等名
      第17回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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