X線結晶学による甲殻類急性ウイルス血症の感染機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20K06238
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40040:水圏生命科学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 鈴木 守 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (40280507)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: X線結晶学 / る甲殻 類急性ウイルス血症 / X線結晶構造解析 / 甲殻類急性ウイルス血症

研究開始時の研究の概要

甲殻類急性ウイルス血症のVP37および感染関連分子群の大量発現系の構築と精製方法および結晶化条件の探索を行う。結晶が得られれば放射光施設で回折実験を行い、その立体構造を解明する。そして、立体構造情報を元に生化学実験を行い、感染機構を明らかにする。

研究成果の概要

甲殻類急性ウイルス血症の感染機構を解明するために感染関連分子の立体構造を決定しようとする研究は始まったばかりである。本研究ではVP37のX線結晶構造の解明および感染関連VP28との複合体モデルを提案した。今後、本研究の成果を利用し、WSSVの感染機序、甲殻類急性ウイルス血症予防・防御のための重要な情報基盤を明らかにする研究が発展することを期待したい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

分解能2.51AでVP37のX線結晶構造解析に成功した。

研究成果

• [国際共同研究] King Mongkut's University of Technology(タイ)
• [国際共同研究] King Mongkut's University of Technology(タイ)
• [国際共同研究] King Mongkut's University of Technology/Synchrotron Light Research Institute/Mahidol University(タイ)
• [国際共同研究] King Mongkut's University of Technology/Synchrotron Light Research Institute/Mahidol University(タイ)
• [雑誌論文] Oxygen-evolving photosystem II structures during S1-S2-S3 transitions (2024)
  • 著者名/発表者名: Li Hongjie、Nakajima Yoshiki、Nango Eriko、Owada Shigeki、Yamada Daichi、Tosha Takehiko、Tono Kensuke、Joti Yasumasa、Hatsui Takaki、Yabashi Makina、Kubo Minoru、Iwata So、Isobe Hiroshi、Yamaguchi Kizashi、Suga Michihiro、Shen Jian-Ren
  • 雑誌名: Nature 巻: 626 号: 7999 ページ: 670-677
  • DOI: 10.1038/s41586-023-06987-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of the Acidification Mechanism of the Optimal pH for RNase He1 (2023)
  • 著者名/発表者名: Takebe Katsuki、Suzuki Mamoru、Sangawa Takeshi、Motoyoshi Naomi、Itagaki Tadashi、Kashima Kana、Uzawa Narikazu、Kobayashi Hiroko
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 46 号: 12 ページ: 1778-1786
  • DOI: 10.1248/bpb.b23-00511
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 年月日: 2023-12-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of FctB3 crystal structure and insight into its structural stabilization and pilin linkage mechanisms. (2023)
  • 著者名/発表者名: Takebe K, Suzuki M, Sangawa T, Kreikemeyer B, Yamaguchi M, Uzawa N, Sumitomo T, Kawabata S, Nakata M.
  • 雑誌名: Arch. Microbiol. 巻: 206 号: 1 ページ: 4-4
  • DOI: 10.1007/s00203-023-03727-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Time-resolved serial crystallography to track the dynamics of carbon monoxide in the active site of cytochrome c oxidase (2023)
  • 著者名/発表者名: Safari Cecilia et. al.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 9 号: 49 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1126/sciadv.adh4179
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neutron Crystallography of a Semiquinone Radical Intermediate of Copper Amine Oxidase Reveals a Substrate-Assisted Conformational Change of the Peptidyl Quinone Cofactor (2023)
  • 著者名/発表者名: Murakawa Takeshi、Kurihara Kazuo、Shoji Mitsuo、Yano Naomine、Kusaka Katsuhiro、Kawano Yoshiaki、Suzuki Mamoru、Shigeta Yasuteru、Yano Takato、Adachi Motoyasu、Tanizawa Katsuyuki、Okajima Toshihide
  • 雑誌名: ACS Catalysis 巻: 13 号: 18 ページ: 12403-12413
  • DOI: 10.1021/acscatal.3c02629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and Computational Analyses of the Unique Interactions of Opicapone in the Binding Pocket of Catechol O-Methyltransferase: A Crystallographic Study and Fragment Molecular Orbital Analyses (2023)
  • 著者名/発表者名: Takebe Katsuki、Suzuki Mamoru、Kuwada-Kusunose Takao、Shirai Satoko、Fukuzawa Kaori、Takamiya Tomoko、Uzawa Narikazu、Iijima Hiroshi
  • 雑誌名: Journal of Chemical Information and Modeling 巻: 63 号: 14 ページ: 4468-4476
  • DOI: 10.1021/acs.jcim.3c00331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serial femtosecond X-ray crystallography of an anaerobically formed catalytic intermediate of copper amine oxidase (2022)
  • 著者名/発表者名: Murakawa Takeshi、Suzuki Mamoru、Fukui Kenji、Masuda Tetsuya、Sugahara Michihiro、Tono Kensuke、Tanaka Tomoyuki、Iwata So、Nango Eriko、Yano Takato、Tanizawa Katsuyuki、Okajima Toshihide
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section D Structural Biology 巻: 78 号: 12 ページ: 1428-1438
  • DOI: 10.1107/s2059798322010385
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structure of thaumatin under acidic conditions: Structural insight into the conformations in lysine residues responsible for maintaining the sweetness after heat-treatment (2022)
  • 著者名/発表者名: Masuda Tetsuya、Okubo Kyohei、Baba Seiki、Suzuki Mamoru、Tani Fumito、Yamasaki Masayuki、Mikami Bunzo
  • 雑誌名: Food Chemistry 巻: 389 ページ: 132996-132996
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.132996
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Microcrystal preparation for serial femtosecond X-ray crystallography of bacterial copper amine oxidase (2021)
  • 著者名/発表者名: Murakawa Takeshi、Suzuki Mamoru、Arima Toshi、Sugahara Michihiro、Tanaka Tomoyuki、Tanaka Rie、Iwata So、Nango Eriko、Tono Kensuke、Hayashi Hideyuki、Fukui Kenji、Yano Takato、Tanizawa Katsuyuki、Okajima Toshihide
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications 巻: 77 号: 10 ページ: 356-363
  • DOI: 10.1107/s2053230x21008967
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the C-terminal domain of envelope protein VP37 from white spot syndrome virus reveals sulphate binding sites responsible for heparin binding (2021)
  • 著者名/発表者名: Somsoros Wasusit、Sangawa Takeshi、Takebe Katsuki、Attarataya Jakrada、Wongprasert Kanokpan、Senapin Saengchan、Rattanarojpong Triwit、Suzuki Mamoru、Khunrae Pongsak
  • 雑誌名: Journal of General Virology 巻: 102 号: 6
  • DOI: 10.1099/jgv.0.001611
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Capturing structural changes of the S1 to S2 transition of photosystem II using time-resolved serial femtosecond crystallography (2021)
  • 著者名/発表者名: H Li, Y Nakajima, T Nomura, M Sugahara, S Yonekura, SK Chan, T Nakane, T Yamane, Y Umena, M Suzuki, T Masuda, T Motomura, H Naitow, Y Matsuura, T Kimura, K Tono, S Owada, Y Joti, R Tanaka, E Nango, F Akita, M Kubo, S Iwata, JR Shen and M Suga
  • 雑誌名: IUCrJ 巻: 8 号: 3 ページ: 431-443
  • DOI: 10.1107/s2052252521002177
  • NAID: 120007037379
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Crystal Structure of Catechol <i>O</i>-Methyltransferase Complexed with Nitecapone (2020)
  • 著者名/発表者名: Iijima Hiroshi、Takebe Katsuki、Suzuki Mamoru、Kobayashi Hiroko、Takamiya Tomoko、Saito Hiroaki、Niwa Norio、Kuwada-Kusunose Takao
  • 雑誌名: ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＆ ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ ＢＵＬＬＥＴＩＮ 巻: 68 号: 5 ページ: 447-451
  • DOI: 10.1248/cpb.c20-00011
  • NAID: 130007838793
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • 年月日: 2020-05-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viscosity-adjustable grease matrices for serial nanocrystallography (2020)
  • 著者名/発表者名: Sugahara Michihiro、Motomura Koji、Suzuki Mamoru、Masuda Tetsuya、Joti Yasumasa、Numata Keiji、Tono Kensuke、Yabashi Makina、Ishikawa Tetsuya
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 1371-1371
  • DOI: 10.1038/s41598-020-57675-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neutron crystallography of copper amine oxidase reveals keto/enolate interconversion of the quinone cofactor and unusual proton sharing (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Murakawa, Kazuo Kurihara, Mitsuo Shoji, Chie Shibazaki, Tomoko Sunami, Taro Tamada, Naomine Yano, Taro Yamada, Katsuhiro Kusaka, Mamoru Suzuki, Yasuteru Shigeta, Ryota Kuroki, Hideyuki Hayashi, Takato Yano, Katsuyuki Tanizawa, Motoyasu Adachi, Toshihide Okajima
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 印刷中 号: 20 ページ: 10818-10824
  • DOI: 10.1073/pnas.1922538117
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Hyaluronidase in Streptococcus pyogenes - analysis based on structural biology and molecular phylogenetics (2023)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Higashi, Masaya Yamaguchi, Katsuki Takebe, Masanobu Nakata , Tomoko Sumitomo, Mamoru Suzuki, Victor Nizet, Shigetada Kawabata
  • 学会等名: Glycobiology 2023: Transformative Advances in the Biological Functions of Glycans
  • 国際学会
• [学会発表] カテコールO-メチル転移酵素の配座構造の変化 (2023)
  • 著者名/発表者名: 飯島 洋、武部 克希、鈴木 守、桑田-楠瀬 隆生、髙宮 知子、鵜澤 成一
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
• [学会発表] ヤマブシタケ由来RNase He1の至適ｐHに関与するアミノ酸残基の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小林 弘子、武部 克希、元吉 尚美、板垣 正、鵜澤 成一、鈴木 守
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
• [学会発表] Investigation of hydrogen bond network in the active center of catechol O-methyltransferase by X-ray crystallography and FMO method (2022)
  • 著者名/発表者名: Katsuki Takebe, Tomoko Shirai, Yuma Handa, Kaori Fukuzawa, Mamoru Suzuki, Takao K
  • 学会等名: 情報計算化学生物学会(CBI学会)
• [学会発表] Molecular movie of the catalytic reaction of bacterial copper amine oxidase conducted by mix and inject serial femtosecond X ray crystallography (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Murakawa , Mamoru Suzuki, Kenji Fukui, Tetuya Masuda, Ikuko Miyahara, Takehiko Tosha, Takato Yano, So Iwata, Eriko Nango, Katsuyuki Tanizawa, Toshihide Okajima
  • 学会等名: Molecular Movies International Symposium 2022
  • 国際学会
• [学会発表] ヤマブシタケ由来RNase He1の3’-GMP複合体のX線結晶構造解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小林弘子、寒川 剛 武部克希 元吉尚美、板垣正、鈴木守
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] COMT（カテコールO-メチル基転移酵素）-新規阻害剤の複合体の構造解析: Opicaponeは基質（SAM）, 生成物（SAH）とも安定な複合体を形成する (2022)
  • 著者名/発表者名: 武部 克希、桑田（楠瀬） 隆生、鈴木 守、髙宮 知子、鵜澤 成一、飯島 洋
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 賦活化化合物によるCOMTの生成物阻害の解除機構：結晶構造解析による検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 飯島 洋、武部 克希、桑田（楠瀬） 隆生、鈴木 守、髙宮 知子、鵜澤 成一
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 化膿レンサ球菌の不活性型ヒアルロン酸分解酵素の結晶構造解析と活性型変異体の構造予測 (2021)
  • 著者名/発表者名: 東 孝太郎, 山口 雅也，中田 匡宣，武部 克希，住友 倫子，鈴木 守，川端 重忠
  • 学会等名: 第63回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 二液混合シリアルフェムト秒結晶構造解析による酵素反応及び構造変化追跡 (2021)
  • 著者名/発表者名: 南後恵理子、Fangjia Luo、木村哲就 、菅原道泰、中根崇智 、鈴木守 、桝田哲哉 、溝端栄一、登野健介、岩田想
  • 学会等名: 日本結晶学会令和3年度年会
• [学会発表] 結晶構造解析に基づく化膿レンサ球菌におけるヒアルロン酸分解酵素の分子機構解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 東 孝太郎, 山口 雅也，中田 匡宣，武部 克希，住友 倫子，鈴木 守，川端 重忠
  • 学会等名: 第43回分子生物学会
• [学会発表] 歯周病細菌叢の病原性を抑える試み (2021)
  • 著者名/発表者名: 佐藤啓子，納屋昌実，近藤好夫，武部克希，内藤真理子，鈴木守，今田勝巳，石川岳志，佐藤主税
  • 学会等名: 第43回分子生物学会
• [学会発表] COMT/阻害剤複合体の結晶構造解析及び、量子化学計算による相互作用解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 武部克希、福澤薫、鈴木守、楠瀬隆生、鵜澤成一、飯島洋
  • 学会等名: 第48回構造活性相関シンポジウム
• [学会発表] 化膿レンサ球菌におけるヒアルロン酸分解酵素の分子系統解析および結晶構造解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 東 孝太郎，武部 克希，山口 雅也，住友 倫子，中田 匡宣，鈴木 守，川端 重忠
  • 学会等名: 第43回分子生物学会