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代理リガンドの創製によるLDL受容体ファミリーのメンブレントラフィック機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02841
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37020:生物分子化学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

安井 典久  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (90467514)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードLDL受容体 / 進化分子工学 / ファージディスプレイ / 人工結合タンパク質 / 代理リガンド / モネリン / メンブレントラフィック / 人工タンパク質 / エンドサイトーシス / 一本鎖モネリン / 分子骨格
研究開始時の研究の概要

低密度リポタンパク質受容体 (LDL受容体) ファミリーは,様々なタンパク質性リガンドをエンドサイトーシスにより細胞内に取り込む。結合するリガンドの種類により,LDL受容体ファミリーの細胞外領域のコンフォメーション状態とリサイクリング過程とが異なり,両者に相関関係があることが明らかになりつつある。本研究では,LDL受容体ファミリー群のタンパク質性代理リガンドを網羅的に作製し,それらを用いることで細胞外領域のコンフォメーション状態の制御と,メンブレントラフィック機構の解明を目指す。

研究成果の概要

LDL受容体ファミリーの代理リガンド創製を目的に,独自に構築した一本鎖モネリンを分子骨格とする人工結合タンパク質 (SWEEPins) のファージディスプレイライブラリーの選別を行った。LDL受容体の種々のドメインに結合するSWEEPinの作製に成功した。中でも,LDL受容体のLAモジュールに結合するSWEEPinについては,共結晶構造の解析を行い,SWEEPinによるLAモジュールの認識機構を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた人工結合タンパク質SWEEPinは,細胞外領域におけるリガンド結合や細胞外領域のコンフォメーションを調節する分子ツールとして有用であることが期待できる。さらに,得られた立体構造情報は,LDL受容体ファミリーの主要なリガンド認識を担うLAモジュールに特化した人工結合タンパク質を作製する際に有用である。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Pivotal role for S-nitrosylation of DNA methyltransferase 3B in epigenetic regulation of tumorigenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Okuda, K. et al.,
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 621-621

    • DOI

      10.1038/s41467-023-36232-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chloride ions evoke taste sensations by binding to the extracellular ligand-binding domain of sweet/umami taste receptors2023

    • 著者名/発表者名
      Atsumi N, Yasumatsu K, Takashina Y, Ito C, Yasui N, Margolskee RF, Yamashita A
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12

    • DOI

      10.7554/elife.84291

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A sweet protein monellin as a non-antibody scaffold for synthetic binding proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Yasui N, Nakamura K, Yamashita A
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 169 号: 5 ページ: 585-599

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa147

    • NAID

      120007182873

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 受容体タンパク質を用いた味覚感知初反応の解析と応用2021

    • 著者名/発表者名
      山下 敦子, 芦川 雄二, 南後 恵理子, 安井 典久
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 79 ページ: 86-89

    • NAID

      40022533057

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural studies of reelin N-terminal region provides insights into a unique structural arrangement and functional multimerization2020

    • 著者名/発表者名
      Nagae Masamichi、Suzuki Kei、Yasui Norihisa、Nogi Terukazu、Kohno Takao、Hattori Mitsuharu、Takagi Junichi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: mvaa144 号: 5 ページ: 1-41

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa144

    • NAID

      40022623693

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential scanning fluorimetric analysis of the amino-acid binding to taste receptor using a model receptor protein, the ligand-binding domain of fish T1r2a/T1r32019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Norihisa Yasui, Yuko Kusakabe, Chiaki Ito ,Miki Akamatsu, Atsuko Yamashita
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 14 号: 10 ページ: e0218909-e0218909

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0218909

    • NAID

      120006860091

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] システイン残基への変異導入がもたらす一本鎖モネリンの 安定性変化2023

    • 著者名/発表者名
      大沼 恭介, 山下 敦子, 安井 典久
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メダカ由来味覚受容体T1r2a/T1r3細胞外領域のリガンド結合解析2022

    • 著者名/発表者名
      石田 光,安井 典久,山下 敦子
    • 学会等名
      日本味と匂学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] LDL受容体リガンド結合領域を標的とする人工結合タンパク質の作製2022

    • 著者名/発表者名
      安井 典久, 中村 祐介, 山下 敦子
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メダカ由来味覚受容体T1r2a/T1r3リガンド結合領域に対する疎水性アミノ酸の作用解析および結合構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      新田 純矢, 安井 典久, 堤 尚孝, 山下 敦子
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 一本鎖モネリンを非抗体分子骨格とするGFP結合タンパク質の作製と分子特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      安井 典久, 山下 敦子
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規な非抗体分子骨格に基づく人工結合タンパク質のファージディスプレイライブラリーの作製2019

    • 著者名/発表者名
      安井 典久, 山下 敦子
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 様々な組換え発現条件下でのGFPuv C末端Lys残基の翻訳後修飾2019

    • 著者名/発表者名
      田村 一晟,安井 典久,守屋 央朗,山下 敦子
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 味覚受容体T1R2/T1R3リガンド結合領域カチオン結合部位の構造生物学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 千晶,安井 典久,渥美 菜奈子,山下 敦子
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非抗体分子骨格を用いた人工結合タンパク質作製基盤の構築2019

    • 著者名/発表者名
      安井 典久
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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