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改変型プレニル基転移酵素による新規抗菌活性分子探索法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0141
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 構造生物化学
研究機関北里大学 (2019-2020)
東北大学 (2017-2018)

研究代表者

松井 崇  北里大学, 理学部, 講師 (30463582)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
キーワードFtsZ / プレニル基転移酵素 / 電子顕微鏡 / LC-MS / 生合成酵素 / LC-MS/MS / タンパク質相互作用 / 質量分析計 / クライオ電子顕微鏡 / 単粒子構造解析 / 抗生物質
研究成果の概要

プレニル基転移酵素によってイソプレンユニット (プレニル基) を転移・付加された化合物は修飾前の母骨格にはない抗寄生虫,抗腫瘍等の生物活性を獲得することがある。そこで、基課題ではインドールに対してプレニル基を転移するインドールプレニル基転移酵素 (IPT) に着目し,その構造・機能解析と機能改変を進めてきた。本研究では、さらに、IPTから得られた化合物から、電子顕微鏡および質量分析計を用いて、細菌の細胞分裂を抑制する化合物の探索およびその分子機序の解明のための新規抗菌活性分子の探索法の構築を目指し、微量な試料量でも標的蛋白質分子の構造変化を検出可能となる測定系を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細菌の細胞分裂に関与するFtsZは、既存の細菌感染症治療ターゲットと異なることから、新規標的分子として注目されている。代表者の先行研究ではFtsZに対する阻害活性分子の阻害活性機序を明らかにし、また、人工酵素による機能性化合物も創出してきた。そこで、本研究では、新規創出化合物からFtsZの活性を阻害する分子の探索系の確立を目指した。その結果、標的蛋白質分子の構造様式の変化を検出を可能とする測定・解析手法を確立できた。今後は、細胞分裂過程で立体構造変化を生じるFtsZに対し化合物を添加することで構造様式がどのように促進・抑制・変化するか検出し、さらなる阻害分子の導出と阻害機序の解明を目指す。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (10件) 図書 (1件) 備考 (9件)

  • [国際共同研究] Max-Planck Institute of Molecular Physiology(ドイツ)2018

    • 年月日
      2018-08-13
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] A highly efficient method for extracting peptides from a single mouse hypothalamus2021

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Nakagawa, Takashi Matsui, Ryo Konno, Yusuke Kawashima, Toshiya Sato, Makoto Itakura, Yoshio Kodera
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 548 ページ: 155-160

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.041

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly accurate and precise quantification strategy using stable isotope dimethyl labeling coupled with GeLC-MS/MS2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Konno, Takashi Matsui, Hiroaki Ito, Yusuke Kawashima, Makoto Itakura, Yoshio Kodera
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 550 ページ: 37-42

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.101

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] クライオ電子顕微鏡で明らかになった超巨大酸素運搬タンパク質ヘモシアニンの会合構造2020

    • 著者名/発表者名
      松井 崇、加藤 早苗、田中 良和
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 92 号: 1 ページ: 113-119

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920113

    • NAID

      40022176183

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2020-02-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] クライオ電子顕微鏡で明らかになったスルメイカヘモシアニン(TpH)の立体構造2019

    • 著者名/発表者名
      松井 崇、加藤 早苗、田中 良和
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 61 号: 4 ページ: 211-212

    • DOI

      10.5940/jcrsj.61.211

    • NAID

      130007761354

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • 年月日
      2019-12-15
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protein encapsulation in the hollow space of hemocyanin crystals containing a covalently conjugated ligand2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hashimoto, Yuxin Ye, Mihoko Ui, Tohohisa Ogawa, Takashi Matsui, and Yoshikazu Tanaka
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 31-36

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.04.062

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the catalytic unit of GH87-type α-1,3-glucanase Agl-KA from Bacillus circulans2019

    • 著者名/発表者名
      S. Yano, W. Suyotha, N. Oruro, T. Matsui, S. Shiga, T. Itoh, T. Hibi, Y. Tanaka, M. Wakayama, K. Makabe
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 15259-15259

    • DOI

      10.1038/s41598-019-51822-5

    • 関連する報告書
      2019 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] Encapsulation of biomacromolecules by soaking and co-crystallization into porous protein crystals of hemocyanin2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hashimoto, Yuxin Ye, Asuka Matsuno, Yuki Ohnishi, Akira Kitamura, Masataka Kinjo, Satoshi Abe, Takafumi Uenod, Min Yao, Tomohisa Ogawa, Takashi Matsuia, Yoshikazu Tanaka
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 509 号: 2 ページ: 577-584

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.12.096

    • 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] SDS-induced oligomerization of Lys49-phospholipase A2 from snake venom2019

    • 著者名/発表者名
      Matsui Takashi、Kamata Shizuka、Ishii Kentaro、Maruno Takahiro、Ghanem Nouran、Uchiyama Susumu、Kato Koichi、Suzuki Atsuo、Oda-Ueda Naoko、Ogawa Tomohisa、Tanaka Yoshikazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 2330-2330

    • DOI

      10.1038/s41598-019-38861-8

    • 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] Cryo-EM reveals the asymmetric assembly of squid hemocyanin2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., Kato, S., Stabrin, M., Raunser, S., Matsui, T. & Gatsogiannis, C.
    • 雑誌名

      International Union of Crystallography (IUCr)

      巻: 6 号: 3 ページ: 426-437

    • DOI

      10.1107/s205225251900321x

    • 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] そのエピトープは創薬標的と成り得るか?:天然蛋白質の相互作用情報を利用したツール抗体設計2020

    • 著者名/発表者名
      勝木泰司, 中澤光, 松井崇, 田中良和, 梅津光央
    • 学会等名
      第51回化学工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 包括的な物性解析によって見えてきたハブ毒蛋白質のSDSによる多量体化2019

    • 著者名/発表者名
      松井崇, 鎌田しずか, 石井健太郎, 丸野孝浩, Ghanem Nouran, 内山進, 加藤 晃一, 鈴木淳巨, 上田直子, 小川智久, 田中良和
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会 第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳の機能状態モニタリングを目指した脳脊髄液の詳細な比較分析への取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      角田貴樹, 紺野亮, 板倉誠, 松井崇, 小寺義男
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会 第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスの小腸・大腸を対象としたペプチドーム解析の基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      中川譲, 山田拓也, 佐藤雅, 松井崇, 板倉誠, 岩渕和也, 小寺義男
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会 第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 安定同位体標識法とGeLC-MS/MS法を組み合わせたタンパク質存在様式の比較分析法の確立と応用2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤大晃, 紺野亮, 福井朋也, 松井崇, 長塩亮, 佐藤雄一, 小寺義男
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会 第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] スルメイカヘモシアニンの構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      松井崇, 加藤早苗, 田中良和
    • 学会等名
      日本結晶学会令和元年度年会および会員総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 水中拘束ストレスマウスの大脳皮質を対象とした包括的なタンパク質存在様式の比較分析2019

    • 著者名/発表者名
      紺野亮, 伊藤大晃, 樋口雅崇, 松井崇, 佐藤俊哉, 板倉誠, 小寺 義男
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会 第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] S-SAD法を利用した海洋生物由来タンパク質の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      影山大夢,小野寺かこ,松井崇,小川智久,田中良和
    • 学会等名
      2019年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ホスホリパーゼA2アナログの立体構造解析とSDSによる多量体化2019

    • 著者名/発表者名
      松井崇、鎌田しずか、石井健太郎、丸野孝浩、ガーネムノーラン、内山進、加藤晃一、鈴木淳臣、上田直子、小川智久、田中良和
    • 学会等名
      2018年度量子ビームタイムサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛋白質結晶中の巨大な空隙への蛋白質の包摂2019

    • 著者名/発表者名
      橋本翼、松井崇、小川智久、田中良和
    • 学会等名
      2018年度量子ビームタイムサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Vertebrate and Invertebrate Respiratory Proteins, Lipoproteins and other Body Fluid Proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Sanae, Matsui Takashi, Tanaka Yoshikazu
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Matsui's Web Site

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/resea/buturi/seitai/matsui/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 新着情報

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/univ/physics/news/n20210301.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 新着情報

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/univ/physics/news/n20210308.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 北里大学理学部物理学科特設HP「宇宙から生命へ」

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/resea/buturi/phys_sp/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 北里大学理学部物理学科教員個人ページ

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/resea/buturi/seitai/matsui/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学生命科学研究科応用生命分子解析分野

    • URL

      https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/labmos/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 北里大学若手lab

    • URL

      https://sites.google.com/view/wakatelab/main/past_events4?authuser=0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 北里大学理学部セミナー

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/research/seminar/sci_res_s_2019_10.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 応用生命分子解析分野 東北大学 - 東北大学 大学院 生命科学研究科

    • URL

      https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/labmos/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-01-25   更新日: 2022-01-27  

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