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異方性スピン相互作用利用新規NMR法によるイオンチャネルの分子形態変化解析

研究課題

研究課題/領域番号 19036016
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関広島大学

研究代表者

楯 真一  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20216998)

研究分担者 大前 英司  広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30284152)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2008年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワードNMR / 膜タンパク質 / 分子形態変化 / 安定同位体 / 安定同位体利用 / タンパク質構造変化解析 / 高磁場利用 / イオンチャネル / 化学シフト異方性効果
研究概要

本年度は, 以下の研究を行った.
1) イオンチャネルタンパク質KcsAのミセル再構成系の確立 : 大腸菌により大量発現させたKcsAの完全長タンパク質をSDSミセルに4量体として再構成した状態でNMR測定可能な試料の大量調製法を確立した.
2) イオンチャネルタンパク質の分子形態変化技術を目指した測定技術の確立 : SDSミセルにより再構成されたKcsAの分子量は約100kDaになるが, この状態での分子形態変化観測を行うために, われわれが開発してきたDIORITE法の適用が必要である. DIORITE法で解析の前提となる, タンパク質の分子配向状態を実現するために, アクリルアミドゲル中で最適な分子配向を実現する条件の検討と, 構造解析法の検討が必要であった. このために, MBP(40kDa)をモデル系として, MBPのリガンド結合に伴う分子形態変化を観測する技術を確立することを目指した. この結果, MBPを磁場に対して適切に分子配向させる試料調製条件を確立し, 実際にDIORITE法を用いたリガンド依存的なMBPの分子形態変化の観測に成功した. タンパク質の分子配向依存的に変化するTROSYシグナル変化のみから, MBP中のドメイン間相対配向の変化を定量的に解析することが可能となった. この研究の中で確立した技術により, KcsAを対象とした分子形態変化観測の準備が完了した.
3) KcsAの全長再構成系における主鎖シグナルの帰属 : 2H/15N/13Cで標識したKcsAのSDSミセル再構成試料を調製し, Trosy 3重共鳴スペクトルの測定を行った. 主鎖のシグナル解析・DIORITE法による分子形態変化観測は, 今後順次進めてゆく.

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (12件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Comprehensive secondary-structure analysis of disulfide variants of lysozyme by synchrotron-radiation vacuum-ultraviolet circular dichroism2009

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuo, H. Watanabe, S. Tate, H. Tachibana, and K. Gekko
    • 雑誌名

      PROTEINS : Structure, Function, and Bioinformatics (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of pressure on enzyme function of Escherichia coli dihydrofolate reductase2008

    • 著者名/発表者名
      E. Ohrnae, M. Tatsuta, F. Abe, C. Kato, N. Tanaka, S, Kunugi, and K. Gekko
    • 雑誌名

      Boichem. Biophys. Acta-proteins and proteomic 1784

      ページ: 1115-1121

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Nuclear Spin Interactions for the Morphology Ana lysis of Proteins in Solution bv NMR Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      S.Tate
    • 雑誌名

      Anal. Sci 24

      ページ: 39-49

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質構造の「揺らぎ」を捉える新しいNMR構造解析技術2008

    • 著者名/発表者名
      楯 真一
    • 雑誌名

      化学と工業 61

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tautomerism of Histidine 64 Associated with Proton Transier in Catalvsis of Carbonic Anhvdrase2007

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

      J.Biol.Chem. 282

      ページ: 9649-9656

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chimeric Structural Stabilities in the Coiled-Coil Structure of the NECK Domain in Human Lectin-Like Oxidized Low-Den sitv Lipoprotein Receptor 1 (LOX-1)2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ishigaki
    • 雑誌名

      J.Biochem. 141

      ページ: 855-866

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidized low-density lipoprotein receptor, LOX-1, on the endo thelial cell-The receptor structure and functions of LOX-1 in atherogenesis2007

    • 著者名/発表者名
      S.Tate
    • 雑誌名

      J.Biol.Macromol 7

      ページ: 11-22

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 分子配向依存的Trosyシフト変化を用いたNMRによる高分子量蛋白質の分子形態変化観測技術2009

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー「溶液NMRの方法論的の新展開と生体分子への応用」
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-03-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] NMRによる高分子量タンパク質の分子形態観測技術の開発2008

    • 著者名/発表者名
      今田愛子,楯真一
    • 学会等名
      2008年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2008-11-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] he molecular morphology analysis using the orientation induced Trosy shiftchanges2008

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 学会等名
      第47回NMR討論会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質の動的構造解析のための多周波数・高感度・高磁場NMR利用2008

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 学会等名
      理研NMR施設利用者懇談会シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-10-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 異方性核スピン相互作用を利用する新規NMR技術による超高分子量タンパク質の分子形態観測2008

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 学会等名
      特定領域研究「高次系分子科学」ミニ公開シンポジウム「イオンチャネルの構造ダイナミクッス」
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2008-07-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 新規NMR技術を用いた蛋白質のドメイン相対配向解析I-分子回転異方性が強い蛋白質を例として2008

    • 著者名/発表者名
      上脇準一, 楯真一
    • 学会等名
      日本生物物理学会第1回中国西国支部大会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2008-05-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 新規NMR技術を用いた蛋白質のドメイン相対配向解析II-高分子量タンパク質への応用2008

    • 著者名/発表者名
      岸本浩一, 楯真一
    • 学会等名
      日本生物物理学会第1回中国四国支部大会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2008-05-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質の内部運動による機能制御機構の実験的解明2008

    • 著者名/発表者名
      大前英司, 堀内祐司, 月向邦彦, 楯真一
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌ジヒドロ葉酸還元酵素のループ部欠失変異体の構造安定性と機能2007

    • 著者名/発表者名
      堀内祐司
    • 学会等名
      日本生物高分子学会2007年度大会
    • 発表場所
      下関
    • 年月日
      2007-10-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] DIORITE法による高分子量蛋白質の分子形態解析2007

    • 著者名/発表者名
      今田愛子
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] T2緩和分散法を用いたアミノ酸変異の酵素反応に対する遠隔作用の解析2007

    • 著者名/発表者名
      古川貴章
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Protein structure analysis using the orientation dependent TROSY shift changes2007

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 高圧バイオサイエンスとバイオテクノロジー2巻2008

    • 著者名/発表者名
      大前英司、村上千穂、楯真一、月向邦彦、加藤千明
    • 出版者
      さんえい出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Protein adaptation to high-pressure environments. in Protein Adaptation in Extremophiles., in : Protein Adaptation in Extremophiles. Molecular Anatomy and Physiology of proteins series (Eds. Thomas, T. and Siddiqui, K.S.)2008

    • 著者名/発表者名
      C. Kato, T. Sato, F. Abe, E. Ohmae, H. Tamegai, K. Nakasone, K. Siddiqui, and T. Thomas
    • 出版者
      Nova Science Publisher
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 高圧バイオサイエンスとバイオテクノロジー 2巻2008

    • 著者名/発表者名
      大前英司
    • 出版者
      蛋白質に対する圧力の効果
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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