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In-Cell NMRを用いた生細胞内蛋白質の物性・動態解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20050024
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関首都大学東京

研究代表者

伊藤 隆  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (80261147)

研究分担者 三島 正規  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70346310)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2008年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードin-cell NMR / 蛋白質 / 高次構造 / ダイナミクス / 大腸菌 / NMR / 緩和速度解析 / 細胞内環境
研究概要

生きた細胞における蛋白質分子の物性や動態を調べるために,原核生物(バクテリア)を試料としたin-cell NMR法を用いる,新しい解析手法の開発と応用に関する研究を行うことを目的とする,In-cell NMRには,生細胞内の生体高分子の高次構造や,比較的遅いタイムスケールの分子動態をアミノ酸~原子分解能で解析できるほぼ唯一の手法としての潜在的な有用性がある.一方で様々な生体高分子に普遍的に使用できるツールとなるためには手法として未成熟な点が多く,方法論的研究が希求されている.
H21年度は,昨年に引き続き,大腸菌のin-cell NMRを用いて,生きた大腸菌の中の蛋白質の立体構造解析を行った.試料としては連鎖球菌のプロテインGB1ドメインを用いた.これまでの解析から,生細胞試料から得たNOE情報を用いることで,グローバル・フォールドを決定することに成功した.現在進めている構造の精密化が完了すれば,2009年に報告した高度好熱菌TTHA1718に続く,世界で2番目の高次構造決定例となる.
また,生きた大腸菌の中の蛋白質の動的性質の解析も継続して行った,具体的には,in-cell NMRを用いて,大腸菌の中の高度好熱菌TTHA1718蛋白質の主鎖^<15>N核のT_1およびT_2緩和時間の測定を行い,蛋白質主鎖のダイナミクスの解析を行った.解析の結果,細胞内の粘度(水溶液の約3倍)に対応する回転相関時間の増大が観測されたが,これに加えて,何らかの原因による^<15>N核のT^2緩和時間の著しい短縮が観測された.

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Solution structure of a zinc-finger domain that binds to poly-ADP-ribose2010

    • 著者名/発表者名
      Shin Isogai, (他6名)
    • 雑誌名

      Genes to Cells 15

      ページ: 101-110

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution structure of the E.coli ribosome hihernation promoting factor HPF : Implications for the relationship hetween structure and function.2009

    • 著者名/発表者名
      Akiko Sato, (他7名)
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 389

      ページ: 580-595

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A non-canonical DNA structure enables homologous recombination in various genetic systems.2009

    • 著者名/発表者名
      Tokiha Masuda, (他4名)
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 284

      ページ: 30230-30239

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein structure determination in living cells by in-cell NMR spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sakakibara(他13名)
    • 雑誌名

      Nature 458

      ページ: 102-105

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells2009

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Inolnata(他10名)
    • 雑誌名

      Nature 458

      ページ: 106-109

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding the roles of amino acid residues in tertiary structure formation of chignolin by using molecular dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Tohru Terada(他4名)
    • 雑誌名

      Proteins 73

      ページ: 621-631

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Protein structure determination in living cells by in-cell NMR2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆
    • 学会等名
      第3回日英構造プロテオミクスシンポジウム
    • 発表場所
      横浜市,理化学研究所
    • 年月日
      2010-02-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structure and dynamics of proteins at work inside cells2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆
    • 学会等名
      第48回NMR討論会
    • 発表場所
      福岡市,九州大学
    • 年月日
      2009-11-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] In-cell NMRによる細胞内蛋白質の立体構造解析2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆
    • 学会等名
      第47回NMR討論会
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Investigating protein three-dimensional structures inside living cells by in-cell NMR spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆
    • 学会等名
      XXIIIth ICMRBS
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2008-08-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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