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リボソーム-RRF複合体の立体構造にもとづく機能解明と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18054021
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

大久保 忠恭  大阪大学, 薬学研究科, 准教授 (90272997)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2007年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワードリボソーム再生 / 新規抗菌物質 / RRF / NMR / X線結晶構造解析 / ドメイン運動 / リボソーム / EF-G複合体モデル
研究概要

リボソームとリボソーム再生因子(RRF)複合体の立体構造をもとに新規抗菌剤の開発を目指して研究を行った。RRFはEF-Gと協同して蛋白質生合成終結後のリボソーム-tRNA-mRNA複合体を解離する。解離後の遊離リボソームは再度開始過程に導かれてリサイクルされる。NMR及びX線結晶構造解析による立体構造の結果、RRFは2つのドメインより構成されること、及びドメインIIがドメイン1に対して角度60度の範囲で揺らぐことを明らかとした。ドメイン1に相当するモデルペプチド(RRF-DI)を合成し相互作用解析を行った結果、 RRFのリボソームとの結合部位はドメイン1であることを明らかにした。RRF-DIとリボソーム50Sサブユニットの複合体の立体構造から構築したRRF、EF-G、70Sリボソーム複合体のモデルから、 RRFの作用機構を明らかにした。さらにRRF-DIとリボソーム50Sサブユニットの結晶構造中の結合部位の立体構造をもとにRRF阻害能を有する分子を設計し評価を行った。RRF単独の溶液構造及び結晶構造をもとにバーチャルスクリーニング法でRRFと結合する低分子分子を探索し、得られた候補化合物数十種類に関して実際に表面プラズモン共鳴法によりRRFとの結合を調べたが、解離定数K_DがサブmMのものしか得られなかった。そこで、RRF-DIとリボソーム50Sサブユニットの結晶構造中でRRFと直接接触しているrRNA部位をテンプレートとする分子を探索した結果、解離定数K_Dが数μMの化合物が得られた。この化合物をもとにRRFとの相互作用様式を考慮して低分子化を試み、同等の解離定数を示す数種類の化合物を得た。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] NMR structure of an intracellular third loop peptide of human GABA(B) receptor2008

    • 著者名/発表者名
      Kikkou, T., et. al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun. 366

      ページ: 681-684

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal unfolding mechanism of lipocalin-type prostaglandin D synthase2008

    • 著者名/発表者名
      Iida, T., et. al.
    • 雑誌名

      FEBS J. 275

      ページ: 233-241

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tautomerism of histidime 64 associated with proton transfer in catalysis of carbonic anhydrase2007

    • 著者名/発表者名
      Shimahara, H., et. al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 9646-9656

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of Pyrococcus horikoshii PPC protein at 1.60 A resolution2007

    • 著者名/発表者名
      Lin, L., et. al.
    • 雑誌名

      Proteins 67

      ページ: 505-507

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization of human nicotinamide phosphoribosyltransferase2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, R., et. al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallograph Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun. 63

      ページ: 375-377

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR solution structure of lipocalin-type prostaglandin D synthase: Evidence for partial overlapping of catalytic pocket and retinoic acid-binding pocket within the central cavity2007

    • 著者名/発表者名
      Shimamoto, S., et. al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 31373-31379

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction study of human ribosomal protein L10 core domain2007

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, M., et. al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallograph Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun. 63

      ページ: 950-952

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR structure of a human homologous methuselah gene receptor peptide.2007

    • 著者名/発表者名
      Kikkou T., et al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res. Commun. 352

      ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure of cytochrome c552 from a moderate thermophilic bacterium, Hydrogenophilus thermoluteolus : comparative study on the thermostability of cytochrome c.2006

    • 著者名/発表者名
      Nakamura S, et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 6115-6123

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Apo- and holo-structures of 3alpha-hydroxysteroid dehydrogenase from Pseudomonas sp. B-0831. Loop-helix transition induced by coenzyme binding.2006

    • 著者名/発表者名
      Nakamura S., et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem. 281

      ページ: 31876-31884

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] NMR structure of an intracellular loop peptide derived from prostaglandin EP3alpha receptor.2006

    • 著者名/発表者名
      Kikkou T., et al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res. Commun. 345

      ページ: 933-937

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of the complex of NADH and 3alpha-hydroxysteroid dehydrogenase from Pseudomonas sp. B-0831.2006

    • 著者名/発表者名
      Kataoka S., et al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallograph Sect F Struct Biol Cryst Commun. 62

      ページ: 569-571

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素の溶液構造とリガンド結合様式2007

    • 著者名/発表者名
      大久保忠恭
    • 学会等名
      特定領域研究「生体超分子の構造形成と機能制御の原子
    • 発表場所
      静岡県熱海市ホテルニューア
    • 年月日
      2007-07-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Chromosome Nanoscience and Technology (Ed. Fukui K. and Ushiki T.)2007

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo, T., et. al.
    • 出版者
      Structure and Interactions of the Imitation SWI-Type Chromatin-Remodeling Complex, ATP-Dependent Chromatin-Assembly Factor
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.phs.osaka-u.ac.jp/homepage/b001/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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