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高効率な復帰変異株獲得による膜蛋白質とリガンドの相互作用解析法確立と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K08274
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 生物系薬学
研究機関徳島大学

研究代表者

篠原 康雄  徳島大学, 先端酵素学研究所(プロテオ), 教授 (60226157)

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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードADP/ATP輸送体 / ボンクレキン酸 / 分子間相互作用 / 復帰変異株 / タンパク質リガンド相互作用 / ミトコンドリア
研究成果の概要

error prone PCRで調製されたADP/ATP輸送体の変異cDNAライブラリーと酵母の高効率なgap-repair cloning法を併用して、ボンクレキン酸存在下で輸送機能の復帰したADP/ATP輸送体の変異株を獲得する実験を進めた。その結果、すでに知られていたL142S、G298Sの2つの変異を再現できるとともに、I200V、S245P、V300Iという新たな変異を同定することができた。更にこれらの変異したアミノ酸が、実際にボンクレキン酸からファンデルワールス距離内にあることが結晶構造解析で証明され、我々の方法が実用的なものであることが実証された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膜タンパク質とリガンドの相互作用の様式の理解は、創薬を考える上で極めて大きな課題であるが、これまでは光親和性標識かタンパク質のX線結晶構造解析しか実験法が確立されておらず、新たな研究手法の開発が急務であった。
今回の研究によって、我々が見出した高効率な復帰変異株獲得による膜蛋白質とリガンドの相互作用解析法が実用的なものであることが示され、新たな研究手法になり得るものと期待される。

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

    (15件)

すべて 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 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Pentenediol-type compounds specifically bind to voltage-dependent anion channel 1 in Saccharomyces cerevisiae mitochondria2019

    • 著者名/発表者名
      Yufu Unten, Masatoshi Murai, Takenori Yamamoto, Akira Watanabe, Naoya Ichimaru, Shunsuke Aburaya, Wataru Aoki, Yasuo Shinohara and Hideto Miyoshi
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 58 号: 8 ページ: 1141-1154

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.8b01209

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of cold exposure on metabolites in brown adipose tissue of rats2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshima Y, Yamamoto T, Watanabe M, Baba Y, Shinohara Y.
    • 雑誌名

      Mol Genet Metab Rep

      巻: 15 ページ: 36-42

    • DOI

      10.1016/j.ymgmr.2018.01.005

    • NAID

      120006980537

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Use of modified U1 small nuclear RNA for rescue from exon 7 skipping caused by 5'-splice site mutation of human cathepsin A gene2018

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki N, Kanazawa K, Kimura M, Ike H, Shinomiya M, Tanaka S, Shinohara Y, Minakawa N, Itoh K, Takiguchi Y.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 677 ページ: 41-48

    • DOI

      10.1016/j.gene.2018.07.030

    • NAID

      120006706063

    • 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] Polyethyleneimine renders mitochondrial membranes permeable by interacting with negatively charged phospholipids in them2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Tsunoda M, Ozono M, Watanabe A, Kotake K, Hiroshima Y, Yamada A, Terada H, Shinohara Y.
    • 雑誌名

      Arch Biochem Biophys

      巻: 652 ページ: 9-17

    • DOI

      10.1016/j.abb.2018.06.003

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and evaluation of simplified functionalized bongkrekic acid analogs2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujita, Masaki Suyama, Kenji Matsumoto, Atsushi Yamamoto, Takenori Yamamoto, Yuka Hiroshima, Takayuki Iwata, Arihiro Kano, Yasuo Shinohara, Mitsuru Shindo
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 74 号: 9 ページ: 962-969

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.01.018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced glycation end-products and Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide increase calprotectin expression in human gingival epithelial cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuka Hiroshima, Eijiro Sakamoto, Kaya Yoshida, Kaori Abe, Koji Naruishi, Takenori Yamamoto, Yasuo Shinohara, Jun-ichi Kido and Carolyn L Geczy
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Biochemistry

      巻: 119 号: 2 ページ: 1591-1603

    • DOI

      10.1002/jcb.26319

    • 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
  • [学会発表] ADP/ATP輸送体のボンクレキン酸と相互作用するアミノ酸残基の変異の掛け合わせがヌクレオチド輸送活性に及ぼす影響の解析2019

    • 著者名/発表者名
      問山温未、大園瑞音、大和永奈、山越亮平、井戸佑介、山本武範、寺田 弘、篠原康雄
    • 学会等名
      第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ru360がミトコンドリアのカルシウム取込みを阻害する分子機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      前田康輔、山本武範、渡辺 朗、大園瑞音、奈良 篤、橋田芽依、井戸佑介、寺田 弘、篠原康雄
    • 学会等名
      第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マグミット錠の投与がマウスの遺伝子発現に及ぼす影響の解析2019

    • 著者名/発表者名
      長尾和輝、山本武範、小泉 諒、井戸佑介、篠原康雄
    • 学会等名
      第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マグネシウム塩を経口投与したマウスの血清マグネシウム濃度の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小泉 諒、山本武範、長尾和輝、井戸佑介、篠原康雄
    • 学会等名
      第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアカルシウムイオンチャネルのコアサブユニットの発現量比の決定2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺 朗、山本武範、前田康輔、井戸佑介、山田安希子、寺田 弘、篠原康雄
    • 学会等名
      第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Two structural features of the 3’ region of the carnitine palmitoyltransferase 1a (CPT1a) gene specifically observed with human but not with rodents2018

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki N, Ohya T, Kawaguchi Y, Hiroshima Y, Yamamoto T, Shinohara Y, Takiguchi Y.
    • 学会等名
      The 43rd FEBS Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Use of modified U1 small nuclear RNA for improved formation of properly spliced mRNA encoding human cathepsin A from the gene having an IVS7 +3a>g mutation2018

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki N, Shinomiya M, Ike H, Shinohara Y, Minakawa N, Itoh H, Takiguchi Y.
    • 学会等名
      The 43rd FEBS Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵母を用いたタンパク質発現系の魅力 ~ミトコンドリアのタンパク質研究と創薬研究に おける有用性~2017

    • 著者名/発表者名
      篠原康雄
    • 学会等名
      第15回東京理科大学薬学部DDS研究センターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional expression of mammalian mitochondrial phosphate carrier in yeast cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Shinohara
    • 学会等名
      The First International Conference on Pharmaceutical and Clinical Research
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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