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中性子回折法による創薬標的タンパク質のリガンド認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22390010
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 物理系薬学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

黒木 良太  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主席 (30391246)

研究分担者 城所 俊一  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80195320)
玉田 太郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (50391248)
安達 基泰  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60293958)
大原 高志  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60391249)
栗原 和男  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (50354890)
連携研究者 城所 俊一  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80195320)
玉田 太郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (50391248)
安達 基泰  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60293958)
栗原 和男  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (50354890)
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 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
キーワードタンパク質 / 中性子回折 / 創薬標的 / 水和水 / 阻害剤 / 分子設計 / 蛋白質 / 分子認識 / 水和
研究概要

中性子結晶回折法を用いて、リガンドの存在下・非存在下における創薬標的タンパク質の立体構造解析を行った。その結果、創薬標的タンパク質と低分子リガンドの相互作用に深く関与する水素原子を含む立体構造的な相補性、およびリガンド結合に伴って排除される水和水や無機イオンの構造的な特徴を得ることができた。これらの知見はより親和性の高い医薬品候補分子の設計に重要な知見を与える。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 3件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Neutron and X-ray crystallographic analysis of the human α-thrombin-bivalirudin complex at pD 5.0 : Protonation states and hydration structure of the enzyme-product complex.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, Kurihara K, Ohnishi Y, Tamada T, Tomoyori K, Masumi K, Tanaka I, Kuroki R, Niimura N
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta.

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Seven cysteine- deficient mutants depict the interplay between thermal and chemical stabilities of individual cysteine residues in mitogen-activated protein kinase c-Jun N-terminal kinase 1.2012

    • 著者名/発表者名
      Nakaniwa T, Fukada H, Inoue T, Gouda M, Nakai R, Kirii Y, Adachi M, Tamada T, Segawa S, Kuroki R, Tada T, Kinoshita T
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 号: 42 ページ: 8410-8421

    • DOI

      10.1021/bi300918w

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Structure and function of delta1- tetrahydrocannabinolic acid (THCA) synthase, the enzyme controlling the psychoactivity of Cannabis sativa.2012

    • 著者名/発表者名
      Shoyama Y, Tamada T, Kurihara K, Takeuchi A, Taura F, Arai S, Blaber M, Shoyama Y, Morimoto S, Kuroki R
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: 423 号: 1 ページ: 96-105

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2012.06.030

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substrate recognition mechanism of a glycosyltrehalose trehalohydrolase from Sulfolobus solfataricus KM1.2012

    • 著者名/発表者名
      Okazaki N, Tamada T, Feese MD, Kato M, Miura Y, Komeda T, Kobayashi K, Kondo K, Blaber M, Kuroki R
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 287 号: 4 ページ: 14023-14039

    • DOI

      10.1002/pro.2039

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A structural mechanism for dimeric to tetrameric oligomer conversion in Halomonas sp. nucleoside diphosphate kinase2012

    • 著者名/発表者名
      Arai S, Yonezawa Y, Okazaki N, Matsumoto F, Tamada T, Tokunaga H, Ishibashi M, Blaber M, Tokunaga M, Kuroki R
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 287 号: 4 ページ: 498-510

    • DOI

      10.1002/pro.2032

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary neutron diffraction studies of ADP-ribose pyrophosphatase-I from Thermus thermophilus HB82012

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Okazaki, Motoyasu Adachi, Taro Tamada, Kazuo Kurihara, Takushi Ooga, Nobuo Kamiiya, Seiki Kuramitsu, Ryota Kuroki
    • 雑誌名

      Acta Cryst

      巻: F68 号: 1 ページ: 49-52

    • DOI

      10.1107/s1744309111044551

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards investigation of the inhibitorrecognition mechanisms of drug-target proteins by neutron crystallography.2012

    • 著者名/発表者名
      Kuroki R, Okazaki N, Adachi M, Ohhara T, Kurihara K, Tamada T
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr

      巻: 66 号: 11 ページ: 1126-1130

    • DOI

      10.1107/s0907444910034967

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Seven cysteine-deficient mutants depict the interplay between thermal and chemical stabilities of individual cysteine residues in mitogen-activated protein kinase c-Jun N-terminal kinase 1.2012

    • 著者名/発表者名
      Nakaniwa T et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 号: 3 ページ: 8410-8421

    • DOI

      10.1097/hp.0b013e318277b3ee

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray and neutron protein crystallographic analysis of the trypsin-BPTI complexr2010

    • 著者名/発表者名
      Kawamura K, Yamada T, Kurihara K, Tamada T, Kuroki R, Tanaka I, Takahashi H, Niimura N
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr

      巻: 67 号: 2 ページ: 140-148

    • DOI

      10.1107/s0907444910053382

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 中性子と放射光の相補的な利用による創薬標的タンパク質の立体構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      黒木 良太、他4名
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 130 ページ: 1126-1130

    • NAID

      130000259451

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 中性子と放射光の相補的な利用による創薬標的タンパク質の立体構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      黒木良太, 他4名
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 130 ページ: 957-964

    • NAID

      130000259451

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards investigation of the inhibitor-recognition mechanisms of drug-target proteins by neutron crystallography2010

    • 著者名/発表者名
      R.Kuroki, et al
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.

      巻: 66 ページ: 1126-1130

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray and neutron protein crystallographic analysis of the trypsin-BPTI complex2010

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

      Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.

      巻: 67 ページ: 140-148

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中性子利用による新しい蛋白質科学研究2012

    • 著者名/発表者名
      黒木 良太
    • 学会等名
      第12回蛋白質科学会ワークショップ、中性子を用いたタンパク質科学研究の新展開
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2012-06-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表]2012

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Adachi and Ryota Kuroki
    • 学会等名
      The 12th Japan China Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
    • 発表場所
      金沢全日空ホテル(金沢市)
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体物質の構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      黒木 良太
    • 学会等名
      中性子利用技術移転推進プログラム・シンポジウム
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都)
    • 年月日
      2012-02-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体物質の構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 学会等名
      中性子利用技術移転推進プログラム・シンポジウム
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都)(依頼講演)
    • 年月日
      2012-02-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] X-Ray Structure Analysis of the Single-Chain Derivative of HIV-1 Protease2012

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Adachi and Ryota Kuroki
    • 学会等名
      The 12th Japan China Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
    • 発表場所
      金沢全日空ホテル(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 血球系細胞に関わる増殖因子の構造と機能2012

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 学会等名
      基生研研究会「モデル生物・非モデル生物のプロテオミクスが拓く生物学」
    • 発表場所
      基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Peptidic inhibitor recognition of the drug target proteins investigated by neutron diffraction2011

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 学会等名
      第14回ペプチドフォーラム
    • 発表場所
      鹿児島大学理学部1号館2階大会議室(鹿児島市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 創薬標的タンパク質の立体構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      黒木 良太
    • 学会等名
      日本化学会関東支部講演会「創薬を指向したタンパク質科学」
    • 発表場所
      日本化学会7階ホール(東京都)
    • 年月日
      2011-10-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 創薬標的タンパク質の立体構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 学会等名
      日本化学会関東支部講演会「創薬を指向したタンパク質科学」
    • 発表場所
      日本化学会7階ホール(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 放射能汚染と蛋白質科学-汚染を除去する蛋白質の創製は可能か?2011

    • 著者名/発表者名
      新井 栄揮、黒木 良太
    • 学会等名
      第11回 日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(吹田市)
    • 年月日
      2011-06-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 放射能汚染と蛋白質科学-汚染を除去する蛋白質の創製は可能か?2011

    • 著者名/発表者名
      新井栄揮、黒木良太
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(吹田市)(依頼講演)
    • 年月日
      2011-06-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Peptidic inhibitor recognition of the drug target proteins investigated by neutron diffraction2011

    • 著者名/発表者名
      黒木 良太
    • 学会等名
      第14回ペプチドフォーラム
    • 発表場所
      鹿児島大学理学部1号館2階大会議室(鹿児島市)
    • 年月日
      2011-02-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体高分子専用高分解能中性子結晶回折計~装置のコンセプト~装置を使った研究の展開2010

    • 著者名/発表者名
      黒木 良太
    • 発表場所
      東北大学多元物質科学研究所(仙台市)
    • 年月日
      2010-12-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体高分子専用高分解能中性子結晶回折計I)装置のコンセプト~装置を使った研究の展開2010

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 学会等名
      日本中性子科学会・サテライトシンポジウム
    • 発表場所
      東北大学多元物質科学研究所
    • 年月日
      2010-12-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 原子力機構におけるタンパク質中性子構造解析の現状2010

    • 著者名/発表者名
      玉田太郎, 他
    • 学会等名
      日本結晶学会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 変異導入と結晶構造解析によるナガガジ由来不凍タンパク質の抗凍結機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      大原高志, 他
    • 学会等名
      日本結晶学会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高効率なトレハロース合成をつかさどる古細菌由来の2つの酵素の立体構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      岡崎伸生, 他
    • 学会等名
      日本結晶学会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中性子結晶構造解析を目指したフェレドキシン依存性還元酵素PcyAの結晶成長2010

    • 著者名/発表者名
      石川久美子, 他
    • 学会等名
      日本結晶学会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中性子線構造解析に向けたタンパク質大型結晶の高効率育成新技術の開発2010

    • 著者名/発表者名
      垣之内啓介, 他
    • 学会等名
      日本結晶学会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中性子構造解析を目指したヒトMAPキナーゼJNK1変異導入による結晶パッキングの改変2010

    • 著者名/発表者名
      仲庭哲津子, 他
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-06-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤耐性A17型HIV-1プロテアーゼと阻害剤複合体のX線結晶構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      安達基泰, 他
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-06-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 研究用原子炉JRR-3におけるタンパク質結晶中性子回折実験2010

    • 著者名/発表者名
      栗原和男, 他
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-06-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 建設へのこれまでの経緯

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 学会等名
      構造生物学研究における中性子と放射光の連携~J-PARC/MLF生体高分子専用高分解能中性子回折計の建設実現に向けて
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structure of Enzyme-Inhibitor Complex by Neutron Crystallography

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kuroki
    • 学会等名
      Bragg Institute Seminar
    • 発表場所
      Bragg Institute (シドニー・オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子利用による新しい蛋白質科学研究

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 学会等名
      中性子を用いたタンパク質科学研究の新展開
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 生体分子の大型結晶育成のための方法2013

    • 発明者名
      新井 栄揮、黒木良太
    • 権利者名
      独立行政法人日本原子力研究開発機構
    • 取得年月日
      2013-04-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] 生産性および不凍活性を向上させた改変型不凍タンパク質とその製造方法2010

    • 発明者名
      西宮 佳志, 外5名
    • 権利者名
      独立行政法人産業技術総合研究所および 独立行政法人日本原子力研究開発機構
    • 出願年月日
      2010-04-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] 生産性および不凍活性を向上させた改変型不凍タンパク質とその製造方法2010

    • 発明者名
      黒木良太, 他5名
    • 権利者名
      独立行政法人日本原子力研究開発機構, 他名
    • 産業財産権番号
      2010-105583
    • 出願年月日
      2010-04-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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