大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新規糖脂質の構造と機能の解析

• 研究課題/領域番号: 22310142
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 公益財団法人サントリー生命科学財団
• 研究代表者: 島本 啓子 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所, 主幹研究員 (70235638)
• 連携研究者: 西山 賢一 岩手大学, 農学部, 教授 (80291334) ; 三浦 薫 (野村 薫) 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所, 研究員 (90353515) ; 楠本 正一 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所, 元所長 (30028253)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円); 2012年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2011年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2010年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 糖脂質 / 膜タンパク質 / 糖鎖 / 生体膜 / 膜挿入 / 構造決定 / 有機合成 / 生理活性物質 / 酵素 / シャペロン / 生理活性機構 / 生活性物質

研究概要

膜タンパク質の細胞膜への挿入は、全ての生物に共通の重要な過程である。我々は、大腸菌の膜タンパク質挿入に必須の因子として、活性を指標に内膜からMPIase (membrane protein integrase)を単離し、化学構造を明らかにした。その酵素様活性からの予想に反して、MPIaseはタンパク質の構造を持っておらず、3種のアミノ糖から成るユニットが10回程度繰返す糖鎖部とジアシルグリセロールがピロリン酸を介して結合した新しい糖脂質であった。構造活性相関研究から、活性には糖鎖部が重要であり、糖鎖部がシャペロンとしてはたらく機構が考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] MPIase is a glycolipozyme essential for membrane protein integration (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, K., Maeda,M., Yanagisawa,K., Nagase, R., Komura, H., Iwashita, T., Yamagaki, T., Kusumoto, S., Tokuda, H., Shimamoto, K.
  • 雑誌名: Nat. Commun 巻: 3 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/ncomms2267
  • NAID: 120007179832
  • 査読あり
• [雑誌論文] MPIase is a glycolipozyme essential for membrane protein integration (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama K
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3 ページ: 1260-1260
  • NAID: 120007179832
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel complete reconstruction system for membrane integration of the simplest membrane protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama K., Maeda M., Abe M., Kanamori T, himamoto K., Kusumoto S., Ueda T., and Tokuda H
  • 雑誌名: Biochem.Biophys. Res. Commun 巻: 394 ページ: 733-736
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel complete reconstruction system for membrane integration of the simplest membrane protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama K
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 巻: 394 ページ: 733-736
  • 査読あり
• [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 未来を拓く有機化学 －新方法論と新戦略の創成－
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] 大 腸菌膜タンパク質挿入に関わる新しい因 子:機能と構造」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 島本、前田、永瀬、楠本、 西山
  • 学会等名: 新規素材探索研究会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-06-08
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新 規糖脂質MPIase の合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永瀬、島本、 前田、楠本、西山
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新 しい因子MPIase の機能と構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 島本、前田、永 瀬、柳澤、徳田、西山、楠本
  • 学会等名: 第31回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新しい因子MPIaseの機能と構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 第３１回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] Structure and Function of Novel Glycolipid Characterized as Membrane Protein Integrase (2012)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 科研費新学術領域「天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御」
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新規糖脂質MPIaseの合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永瀬良平
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学横浜
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新しい因子:機能と構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島本、前田、永瀬、楠本、西山
  • 学会等名: 第14回 生命化学研究会～ in cellinteractions を調べる・動かす・くみ上げる
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新しい因子:機能と構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 第14回生命化学研究会～in cell interactionsを調べる・動かす・くみ上げる～
  • 発表場所: ラフォーレ白浜和歌山(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 膜タンパク質挿入に関わる新規糖脂質の機能と構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田、西山、永瀬、 岩下、小村、徳田、楠本、島本 要
  • 学会等名: 第53回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] タンパク質膜挿入に関与する新規複合糖脂質MPIase の構造と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西山、前田、島本、楠本、徳田
  • 学会等名: 第84回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 膜タンパク質挿入に関わる新規糖脂質の機能と構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田将秀
  • 学会等名: 第53回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター大阪
• [学会発表] タンパク質膜挿入に関与する新規複合糖脂質MPIaseの構造と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西山賢一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場京都
• [学会発表] Structure and Function of Novel Glycolipid Characterized as Membrane Protein 科研費新学術領域「天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御」
  • 著者名/発表者名: 島本、前田、永瀬、柳澤、徳田、西山、楠本
  • 学会等名: 第1回国際領域シンポジウム
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 「膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質」
  • 著者名/発表者名: 島本
  • 学会等名: 未来を拓く有機化学 -新方法論と新戦略の創成-
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入に関わる新しい因子：機能と構造
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 新規素材探索研究会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.sunbor.or.jp
• [産業財産権] 大腸菌膜タンパク質挿入因子 (2011)
  • 発明者名: 島本啓子、楠本正一、前田将秀、西山賢一、徳田元、上田卓也、金森崇
  • 権利者名: 公益財団法人サントリー生命科学財団
  • 出願年月日: 2011-03-04
  • 外国
• [産業財産権] 大腸菌膜タンパク質挿入因子 (2011)
  • 発明者名: 島本啓子, 他6名
  • 権利者名: 公益財団法人サントリー生命科学財団
  • 出願年月日: 2011-03-04