RAMPと相互作用するGPCRの網羅的探索と複合体機能の解析

• 研究課題/領域番号: 22570175
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 大阪大学 (2012); 独立行政法人理化学研究所 (2010-2011)
• 研究代表者: 樋野 展正 大阪大学, 大学院・薬学研究科, 助教 (90469916)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: タンパク質間相互作用 / 膜タンパク質 / 光クロスリンク / 非天然型アミノ酸 / 質量分析 / RAMP / GPCR / プロテオミクス / 非天然アミノ酸 / クロスリンク / 拡張遺伝暗号 / RAMP1 / SILAC法

研究概要

(I) 解析対象とするタンパク質に光反応性を持つ非天然型アミノ酸を導入し,細胞内での相互作用因子とクロスリンクさせ,捕捉した相互作用相手を質量分析によって同定する手法の開発を行った.また,長いリンカーを持つ新規光反応性アミノ酸をタンパク質に導入することに成功し,広い範囲でのクロスリンクを可能にした.
(II) 細胞膜上におけるRAMPとカルシトニン受容体様受容体の相互作用様式を結晶構造解析と部位特異的光クロスリンクアッセイを駆使して詳細に明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Tetrameric interaction of the ectoenzyme CD38 on the cell surface enables its catalytic and raft-association activities (2012)
  • 著者名/発表者名: Hara-Yokoyama M., Kukimoto-Niino M., Terasawa K., Harumiya S., Podyma-Inoue K. A., Hino N., Sakamoto K., Itoh S., Hashii N., Hiruta Y., Kawasaki N., Mishima-Tsumagari C., Kaitsu Y., Matsumoto T., Wakiyama M., Shirouzu M., Kasama T., Ta
  • 雑誌名: Structure 巻: 20 号: 9 ページ: 1585-1595
  • DOI: 10.1016/j.str.2012.06.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of interleukin-5 dimer recognition by its alpha receptor (2012)
  • 著者名/発表者名: Kusano S., Kukimoto-Niino M., Hino N., Ohsawa N., Ikutani M., Takaki S., Sakamoto K., Hara-Yokoyama M., Shirouzu M., Takatsu K., Yokoyama S
  • 雑誌名: Protein Sci 巻: 21 号: 6 ページ: 850-864
  • DOI: 10.1002/pro.2072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wade-range protein photo-crosslinking achieved by a genetically encoded N^ε-(benzyloxycarbonyl) lysine derivative with a diazirinyl moiety (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yanagisawa, N. Hino, F. Iraha, T. Mukai, K. Sakamoto, S. Yokoyama
  • 雑誌名: Mol. Bio Syst. 巻: 8 号: 4 ページ: 1131-1135
  • DOI: 10.1039/c2mb05321g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for extracellular interactions between calcitonin receptor-like receptor and receptor activity-modifying protein 2 for adrenomedullin-specific binding (2012)
  • 著者名/発表者名: Kusano S., Kukimoto-Niino M., Hino N., Ohsawa N., Okuda K., Sakamoto K., Shirouzu M., Shindo T., Yokoyama S
  • 雑誌名: Protein Sci 巻: 21 号: 2 ページ: 199-210
  • DOI: 10.1002/pro.2003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-specific incorporation of unnatural amino acids into proteins in mammalian cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Hino N., Sakamoto K., Yokoyama S
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol 巻: 794 ページ: 215-228
  • DOI: 10.1007/978-1-61779-331-8_13
  • ISBN: 9781617793301, 9781617793318
• [雑誌論文] Genetic incorporation of a photo-crosslinkable amino acid reveals novel protein complexes with GRB2 in mammalian cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Hino N., Oyama M., Sato A., Mukai T., Iraha F., Hayashi A., Kozuka-Hata H., Yamamoyo T., Yokoyama S., Sakamoto K
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 巻: 406 号: 2 ページ: 343-353
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2010.12.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissecting Cell Signaling Pathways with Genetically Encoded 3-Iodo-L-tyrosine (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi A., Hino N., Kobayashi T., Arai R., Shirouzu M., Yokoyama S., Sakamoto K
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 12 号: 3 ページ: 387-389
  • DOI: 10.1002/cbic.201000665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallographic study of a site-specifically crosslinked protein complex with a genetically incorporated photo-reactive amino acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato S., Mimasu S., Sato A., Hino N., Sakamoto K., Umehara T., Yokoyama S.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 250-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic Incorporation of a Photo-Crosslinkable Amino Acid Reveals Novel Protein Complexes with GRB2 in Mammalian Cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: 樋野展正、尾山大明、佐藤文、向井崇人、伊良波史枝、林明子、秦裕子、山本雅、横山茂之、坂本健作
  • 雑誌名: Journal of molecular biology 巻: 406 ページ: 343-353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallographic Study of a Site-Specifically Cross-Linked Protein Complex with a Genetically Incorporated Photoreactive Amino Acid. (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤心、三桝信哉、佐藤文、樋野展正、坂本健作、梅原崇史、横山茂之
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 250-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissecting Cell Signaling Pathways with Genetically Encoded 3-Iodo-L-tyrosine. (2011)
  • 著者名/発表者名: 林明子、樋野展正、小林隆嗣、新井亮一、白水美香子、横山茂之、坂本健作
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 12 ページ: 387-389
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of bacterial RNA polymerase bound with a transcription inhibitor protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Tagami S., Sekine S., Kumarevel T., Hino N., Murayama Y., Kamegamori S., Yamamoto M., Sakamoto K., Yokoyama S.
  • 雑誌名: Nature 巻: 468 号: 7326 ページ: 978-982
  • DOI: 10.1038/nature09573
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of bacterial RNA polymerase bound with a transcription inhibitor protein. (2010)
  • 著者名/発表者名: 田上俊輔、関根俊一、Thirumananseri Kumarevel、樋野展正、村山祐子、亀ヶ盛俊介、山本雅貴、坂本健作、横山茂之
  • 雑誌名: Nature 巻: 468 ページ: 978-982
  • 査読あり
• [学会発表] インターロイキン-5受容体α鎖による2量体インターロイキン-5認識の構造的基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 草野清輔,新野睦子,樋野展正,大沢登,生谷尚士,高木智,坂本健作,横山三紀,白水美香子,高津聖志,横山茂之
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 新たなクロスリンカー含有非天然型アミノ酸のタンパク質への部位特異的導入と,その広域性光クロスリンク能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柳沢達男, 樋野展正, 伊良波史枝, 向井崇人, 坂本健作, 横山茂之
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] ジアジリン含有ベンジルオキシカルボニルリジン誘導体のタンパク質への部位特異的導入と広域性光クロスリンク能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柳沢達男,樋野展正, 伊良波史枝, 向井崇人, 坂本健作, 横山茂之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第七回年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] RNAポリメラーゼの新規コンフォメーション状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田上俊輔, 関根俊一, Thirumananseri Kumarevel, 樋野展正, 村上裕子, 亀ヶ盛俊介, 山本雅貴, 坂本健作, 横山茂之
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
• [備考]
  • URL: http://www.phs.osaka-u.ac.jp/homepage/b018/
• [備考]
  • URL: http://protein.gsc.riken.jp/sakamoto/
• [備考]
  • URL: http://protein.gsc.rikeni.jp/sakamoto/
• [産業財産権] 新規な非天然タンパク質及びその利用(N-(p-trifluoromethyldiazirinylbenzyloxycarbonyl)-lysine) (2011)
  • 発明者名: 坂本健作,柳沢達男,樋野展正,伊良波史枝,横山茂之
  • 権利者名: 理化学研究所
  • 出願年月日: 2011-11-18
• [産業財産権] 新規な非天然タンパク質、及びその利用(N-(p-trifluoromethyldiazirinylbenzyloxycarbonyl)-lysine) (2011)
  • 発明者名: 坂本健作、柳沢達男、樋野展正、伊良波史枝、横山茂之
  • 権利者名: 理化学研究所
  • 出願年月日: 2011-11-18