受容体分子認識における多重特異性発現機構の定量的解明

• 研究課題/領域番号: 18038007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 津本 浩平 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教授 (90271866)
• 研究期間 (年度): 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 蛋白質 / 分子認識 / バイオテクノロジー / 受容体 / 特異性 / 熱力学 / 相互作用

研究概要

本研究では、配列相同性が低い複数の受容体リガンド複合体が共通の受容体によって認識され三者複合体が形成された後に細胞内にシグナルを伝達できる仕組みにまず着目し、蛋白質問相互作用における多重特異性創出の分子機構の定量的解明を目指している。
(1)相互作用を特異的にブロックできる抗体、ペプチドのファージディスプレイを用いた選択とその機能・構造評価
ファージディスプレイを用いて複数のクローンを得、サイトカイン-受容体複合体と共通γ鎖の相互作用を特異的に阻害できる分子種の選択システムの開発を検討している。
(2)相互作用各段階の熱力学的解析ならびに結晶構造解析
確立してある発現・調製系を用いてサイトカイン、受容体と共通γ鎖、ならびにサイトカイン-受容体融合蛋白質を調製、得られた分子種を用いて、等温滴定型熱量測定により相互作用を解析した。各段階における実測エンタルピー値から相互作用機構を議論することができた。これらの解析結果を基に、サイトカイン-受容体相互作用における、多重特異性創出の分子機構を議論し、今後展開を予定しているシグナル伝達系での相互作用ネットワークにおける、多重特異性創出の分子機構に関する定量的解明の礎を築くことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Circular dichroism spectra demonstrate formation of the thrombin-binding DNA aptamer G-quadruplex under stabilizing-cation-deficient conditions. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagatoishi S et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 352 ページ: 812-817
• [雑誌論文] Structural and Mutational analyses of Drp35 from Staphylococcus aureus : a possible mechanism for its lactonase activity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 5770-5780
• [雑誌論文] Effects of acid exposure on the conformation, stability, and aggregation of monoclonal antibodies. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ejima D et al.
  • 雑誌名: Proteins : Structure, Function, and Bioinformatics 66 ページ: 954-962
• [雑誌論文] Improved performance of column chromatography by arginine : Dye-affinity chromatography. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T et al.
  • 雑誌名: Protein Expr. Purif. 52 ページ: 410-414
• [雑誌論文] Molecular properties of two proteins homologous to PduO-type ATP : cob(I)alamin adenosyltransferase from Sulfolobus tokodaii. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y et al.
  • 雑誌名: Proteins : Structure, Function, and Bioinformatics (印刷中)
• [雑誌論文] Crystal structure analysis reveals a novel forkhead-associated (FHA) domain of ESAT-6 secretion system C (EssC) protein in Staphylococcus aureus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y et al.
  • 雑誌名: Proteins : Structure, Function, and Bioinformatics (印刷中)
• [雑誌論文] Structural consequences of mutations in interfacial Tyr residues of a protein antigen-antibody complex : The case of HyHEL-10-HEL. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (印刷中)
• [雑誌論文] Induced binding of proteins by ammonium sulfate in affinity and ion-exchange column chromatography. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T et al.
  • 雑誌名: J. Biochem. Biophys. Methods (印刷中)
• [雑誌論文] Suppression of protein interactions by arginine : A proposed mechanism of arginine effects. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T et al.
  • 雑誌名: Biophys. Chem. (印刷中)
• [雑誌論文] Arginine improves protein elution in hydrophobic interaction chromatography. The cases of human interleukin-6 and activin-A. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsumoto K et al.
  • 雑誌名: J. Chromatogr. A (印刷中)
• [雑誌論文] Effects of salts on protein-surface interactions : applications for column chromatography. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsumoto K et al.
  • 雑誌名: J. Pharmaceut. Sci. (印刷中)
• [雑誌論文] Aggregation analysis of therapeutic proteins, part 1 (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T et al.
  • 雑誌名: Bioprocess International 4 (10) ページ: 42-49
• [雑誌論文] Structural basis for recognition of the nonclassical MHC molecule HLA-G by the leukocyte Ig-like receptor B2 (LILRB2/LIR2/ILT4/CD85d) (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 ページ: 16412-16417
• [雑誌論文] Small molecule pharmacological chaperones : From thermodynamic stabilization to pharmaceutical drugs. (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T et al.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta. 1764 ページ: 1677-1687
• [雑誌論文] Humanization of the bispecific epidermal growth factor receptor x CD3 diabody and its efficacy as a potential clinical reagent. (2006)
  • 著者名/発表者名: Asano R et al.
  • 雑誌名: Clin. Cancer Res. 12 ページ: 4036-4042
• [雑誌論文] Efficient leukocyte Ig-like receptor signaling and crystal structure of disulfide-linked HLA-G dimer. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 20439-20447
• [雑誌論文] Entropically driven MHC class I recognition by human inhibitory receptor leukocyte Ig-like receptor B1 (LILRB1/ILT2/CD85j). (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M et al.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 355 ページ: 237-248
• [雑誌論文] A novel "reverse screening" to identify refolding additives for activin-A. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ejima D et al.
  • 雑誌名: Protein Expr. Purif. 47 ページ: 45-51
• [雑誌論文] プロテインマニピュレーション : 蛋白質リフォールディングの最先端 (2006)
  • 著者名/発表者名: 津本 浩平ら
  • 雑誌名: 化学と生物
• [雑誌論文] クロマトグラフィーにおける凝集抑制と溶媒制御 (2006)
  • 著者名/発表者名: 津本 浩平ら
  • 雑誌名: 生物工学会誌
• [雑誌論文] 蛋白質折りたたみの人工制御 : プロテインマニピュレーション (2006)
  • 著者名/発表者名: 津本 浩平ら
  • 雑誌名: 未来材料
• [図書] ナノバイオ辞典 (2007)
  • 著者名/発表者名: 津本 浩平(分担執筆)
  • 総ページ数: 1000
  • 出版者: エヌティーエス
• [図書] バイオプロダクション (2006)
  • 著者名/発表者名: 津本 浩平(分担執筆)
  • 総ページ数: 180
  • 出版者: コロナ社
• [図書] 生物物理学ハンドブック(分担執筆) (2006)
  • 著者名/発表者名: 津本 浩平
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: 朝倉書店