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動物細胞発現系と化学合成の融合による1回膜貫通型受容体への部位特異的標識導入

研究課題

研究課題/領域番号 17K19206
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 生体分子化学およびその関連分野
研究機関横浜市立大学

研究代表者

禾 晃和  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 准教授 (40379102)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード1回膜貫通型受容体 / 半合成 / 受容体活性化機構 / コンフォメーション変化 / 1回膜貫通型受容体 / 部位特異的標識導入 / 動物細胞発現系 / ペプチド合成 / 構造生物学
研究成果の概要

ヒトなどの高等生物の細胞膜上に発現する1回膜貫通型受容体を取り上げ、細胞外からの信号を伝えるタンパク質の結合にともなう受容体のコンフォメーション変化を検出するために受容体に部位特異的に標識を導入する技術の開発に取り組んだ。動物細胞を用いて天然状態に近い細胞外領域断片試料を調製し、ペプチド断片を付加する条件を最適化した。さらに、動的な構造解析手法を用いて、1回膜貫通型受容体の溶液条件の変化にともなうコンフォメーション変化の様式も検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体を構成する細胞は、細胞膜上に受容体タンパク質を配して外的環境からのシグナルを受容し、細胞内へと情報を受け渡す。この細胞表面受容体によるシグナル受容と変換は、分裂、分化、移動などの細胞の運命を決定する出発点とも言える。また変異等による受容体の機能異常は、がんを代表例とする様々な疾患を引き起こす。したがって、本研究で取り組んだ細胞表面受容体によるシグナル伝達の分子機構の解明は、細胞挙動の制御による疾患の治療に向けた新規な創薬戦略の提案にもつなる可能性があるという点において重要な意義をもつ。

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

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Application of the NZ-1 Fab as a crystallization chaperone for PA tag-inserted target proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Tamura Risako、Oi Rika、Akashi Satoko、Kaneko Mika K.、Kato Yukinari、Nogi Terukazu
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 23 号: 4 ページ: 823-836

    • DOI

      10.1002/pro.3580

    • 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] Fragile X mental retardation protein regulates accumulation of the active zone protein Munc18-1 in presynapses via local translation in axons during synaptogenesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Parvin S, Takeda R, Sugiura Y, Neyazaki M, Nogi T, Sasaki Y.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: S0168-0102 ページ: 30431-0

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.013

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How multi-scale structural biology elucidated context-dependent variability in ectodomain conformation along with the ligand capture and release cycle for LDLR family members.2017

    • 著者名/発表者名
      Nogi T
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 10 号: 2 ページ: 481-492

    • DOI

      10.1007/s12551-017-0362-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for ligand capture and release by the endocytic receptor ApoER2.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirai H, Yasui N, Yamashita K, Tabata S, Yamamoto M, Takagi J, Nogi T
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 18 号: 6 ページ: 982-999

    • DOI

      10.15252/embr.201643521

    • NAID

      130007420865

    • 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] In vitroとin silicoの融合によるセマフォリン-プレキシンペアの結合特異性決定因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      田中 翼、下地 恵令奈、永友 芽里、山根 努、浴本 亨、根谷崎 牧子、大井 里香、池口 満徳、禾 晃和
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会大会 第19回日本蛋白質科学会年会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SEC-SAXSによるLDLRファミリーのpH依存的な構造変化の検証2019

    • 著者名/発表者名
      塩澤 亜希、飯田 麻生、小田 隆、佐藤 衛、禾 晃和
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会大会 第19回日本蛋白質科学会年会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リガンド結合と解離を調節する1回膜貫通型受容体のpH依存的な構造変化の追跡2019

    • 著者名/発表者名
      禾 晃和
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会大会 第19回日本蛋白質科学会年会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Insertion of the PA tag into a target protein and promotion of the crystallization by utilizing the NZ-1 Fab as a crystallization chaperone2019

    • 著者名/発表者名
      Risako Tamura, Rika Oi, Satoko Akashi, Mika K. Kaneko, Yukinari Kato, Terukazu Nogi
    • 学会等名
      AsCA2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploration of structural determinants of binding selectivity in semaphorin-plexin pairs through hybrid approach of in vitro/in silico analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Tanaka, Erena Shimoji, Meri Nagatomo, Tsutomu Yamane, Toru Ekimoto, Makiko Neyazaki, Rika Oi, Mitsunori Ikeguchi, Terukazu Nogi
    • 学会等名
      AsCA2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シグナル分子セマフォリンと受容体プレキシンの結合特異性に関する構造生物学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      田中翼、永友芽里、根谷崎牧子、大井里香、下地恵令奈、山根努、浴本亨、池口満徳、禾晃和
    • 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] 構造情報に基づいたエピトープ挿入部位の最適化による安定な複合体形成2018

    • 著者名/発表者名
      田村梨沙子、大井里香、金子美華、加藤幸成、禾晃和
    • 学会等名
      日本結晶学会2018年度年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] セマフォリンとプレキシンが形成する低親和性だが特異的な相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      禾晃和
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ApoER2-リーリン複合体の構造から理解するLDLRファミリー受容体におけるリガンド結合と解離2017

    • 著者名/発表者名
      禾晃和
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴法を用いたセマフォリン6DとプレキシンA1の低親和性相互作用の定量化2017

    • 著者名/発表者名
      永友芽里、金川櫻、根谷崎牧子、下地恵令奈、池口満徳、禾晃和
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸索誘導因子セマフォリンと受容体プレキシンにおける結合選択性の分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      田中 翼、根谷崎 牧子、大井 里香、三原 恵美子、野田 勝紀、 内山 進、高木 淳一、禾 晃和
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗体断片との共結晶化に向けた標的タンパク質へのPAタグ挿入部位の探索と最適化2017

    • 著者名/発表者名
      田村梨沙子、大井里香、有森貴夫、加藤幸成、高木淳一、禾晃和
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超高親和性タグを内部に挿入した複数回膜貫通型タンパク質の精製法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      高貫一徳、大井里香、有森貴夫、三宅拓也、檜作洋平、秋山芳展、加藤幸成、高木淳一、禾晃和
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エンドサイトーシス型受容体ApoER2のリガンド結合状態の結晶構造2017

    • 著者名/発表者名
      禾晃和
    • 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] ジストログリカノパチー原因遺伝子産物Protein O-Mannosyl Kinase (POMK)の構造生物学的研究2017

    • 著者名/発表者名
      長江雅倫、Sushil K. Mishra、根谷崎牧子、大井里香、池田明美、松垣直宏、明石知子、萬谷博、水野真盛、矢木宏和、加藤晃一、千田俊哉、遠藤玉夫、禾晃和、山口芳樹
    • 学会等名
      第36回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経軸索ガイダンス分子セマフォリンと受容体の相互作用のin silico解析2017

    • 著者名/発表者名
      下地恵令奈、山根努、浴本享、禾晃和、池口満徳
    • 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
  • [備考] 横浜市立大学大学院生命医科学研究科構造生物学研究室

    • URL

      http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/xtal-mls/members/nogi/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Terukazu NOGI, Yokohama City University

    • URL

      http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/xtal-mls/members/nogi/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Terukazu NOGI / YCU

    • URL

      http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/xtal-mls/members/nogi/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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