In-Cell NMR立体構造解析に向けた高速・高精度な自動解析システムの開発

• 研究課題/領域番号: 22870026
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 池谷 鉄兵 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (30457840)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,146千円 (直接経費: 2,420千円、間接経費: 726千円); 2011年度: 1,508千円 (直接経費: 1,160千円、間接経費: 348千円); 2010年度: 1,638千円 (直接経費: 1,260千円、間接経費: 378千円)
• キーワード: in-cell NMR / 蛋白質 / 自動構造解析 / In-cell NMR / 立体構造計算 / CYANA / 分子動力学計算 / NMRデータ自動解析 / FLYA / 構造計算

研究概要

近年研究が活発化しているin-cell NMR法は,細胞内蛋白質を構造解析できる手法として多くの注目を集めている.一方で, in-cell NMRのデータは,非常に複雑なものとなるため,従来の手動解析では適用し難いものが多い.本課題では,こうしたin-cell試料に対して,安定して構造解析可能な全自動構造決定システムNOESY-FLYA法を開発し,本手法が様々な未知蛋白質に適用可能であることを実証した.

研究成果

• [雑誌論文] Automated NMR chemical shift assignment and protein structure determination using exclusively NOESY spectra. J. Biomol (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeya, T., Jee. J. G., Shigemitsu, Y., Hamatsu, J., Mishima, M., Ito, Y., Kainosho, M. & Guntert, P.
  • 雑誌名: NMR., published online ahead of print
• [雑誌論文] 高度好熱菌Thermus thermophilus HB8 TTHA1718遺伝子産物 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池谷鉄兵,伊藤隆
  • 雑誌名: eProS
  • URL: http://www.pdbj.org/eprots/index_ja.cgi?PDB%3a2roe
• [雑誌論文] Exclusively NOESY-based automated NMR assignment and structure determination of proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeya, T., Jee, J.G., Shigemitsu, Y., Hamatsu, J., Mishima, M., Ito, Y., Kainosho, M., Guntert, P.
  • 雑誌名: J.Biomol.NMR 巻: 50(2) 号: 2 ページ: 137-146
  • DOI: 10.1007/s10858-011-9502-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated NMR chemical shift assignment and protein structure deter mination using exclusively NOESY spectra. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeya, T., Jee.J.G., Shigemitsu, Y., Hamatsu, J., Mishima, M., Ito, Y., Kainosho, M., Guntert, P.
  • 雑誌名: J.Biomol.NMR. 巻: (published online ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR protein structure determination in living E. coli cells using nonlinear sampling (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikeya, T., Sasaki, A., Sakakibara, D., Shigemitsu, Y., Hamatsu, J., Hanashima, T., Mishima, M., Yoshimasu, M., Hayashi, N., Mikawa, T., Nietlisbach, D., Walchli, M., Smith, B. O., Shirakawa, M., Guntert, P. & Ito, Y.
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: 5 ページ: 1051-1060
• [雑誌論文] Structural investigation of the C-terminal catalytic fragment of presenilin-1 (2010)
  • 著者名/発表者名: Sobhanifar, S., Schneider, B., Lohr, F., Gottstein, D., Ikeya, T., Filipek, S., Guntert, P., Bernhard, F. & Dotsch, V.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 107 ページ: 9644-9649
• [雑誌論文] NMR protein structure determination in living E.coli cells using non-linear sampling. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikeya, T., Sasaki, A., Sakakibara, D., Shigemitsu, Y., Hamatsu, J., Hanashima, T., Mishima, M., Yoshimasu, M., Hayashi, N., Mikawa, T., Nietlisbach, D., Walchli, M., Smith, B.O., Shirakawa, M., Guntert, P., Ito, Y.
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: 5 ページ: 1051-1060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural investigation of the C-terminal catalytic fragment of presenilin-1. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sobhanifar, S., Schneider, B., Lohr, F., Gottstein, D., Ikeya, T., Filipek, S., Guntert, P., Bernhard, F., Dotsch, V.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 巻: 107 ページ: 9644-9649
  • 査読あり
• [学会発表] In-cell NMRによる細胞内蛋白質の分子動態解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 濱津順平, Daniel Nietlispach,池谷鉄兵,三島正規,白川昌宏,伊藤隆
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Structure determination of the protein G B1 domain in living cells yb in-cell NMR spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Saori Hosoya, Tomomi Hanashima, Junmpei Hamatsu, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Peter Guentert, Masahiro Shirakawa and Yutaka Ito
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 細胞内蛋白質構造の精密化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池谷鉄兵
  • 学会等名: In cell NMR workshop 2012
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] 細胞内蛋白質構造の精密化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池谷鉄兵
  • 学会等名: In cell NMR workshop 2012
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] NMR法による生きた細胞内での蛋白質の立体構造決定とダイナミクス解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池谷鉄兵
  • 学会等名: 統計数理研究所研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] NMR structure refinement by torsion angle moleculer dynamics simulation using a physical force field in CYANA (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Mishima, Yutaka Ito and Peter Guentert
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Structural and dynamics studies of proteins in living cells by in-cell NMR spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Junpei Hamatsu, Takahiro Shirai, Daniel Nietlispach, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Masahiro Shirakawa and Yutaka Ito
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Structure determination of the protein G B1 domain in living cells yb in-cell NMR spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Saori Hosoya, Tomomi Hanashima, Junmpei Hamatsu, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Peter Guentert, Masahiro Shirakawa and Yutaka Ito
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Heteronuclear multidimensional NMR spectroscopy of proteins in human cultured cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaori Onishi, Jumpei Hamatsu, Dambarudhar Shiba Sanker Hembram, Takehiro Haremaki, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Masahiro Shirakawa and Yutaka Ito
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] NMR structure refinement by torsion angle moleculer dynamics Simulation using a physical force field in CYANA (2011)
  • 著者名/発表者名: Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Yutaka Ito, Peter Guentert
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Structural and dynamics studies of proteins in living cells by in-cell NMR spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Junpei Hamatsu, Takahiro Shirai, Daniel Nietlispach, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Masahiro Shirakawa, Yutaka Ito
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Structure determination of the protein G B1 domain in living cells yb in-cell NMR spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Saori Hosoya, Tomomi Hanashima, Junmpei Hamatsu, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Peter Guentert, Masahiro Shirakawa, Yutaka Ito
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Heteronuclear multidimensional NMR spectroscopy of proteins in human cultured cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaori Onishi, Jumpei Hamatsu, Dambarudhar Shiba Sanker Hembram, Takehiro Haremaki, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Masahiro Shirakawa, Yutaka Ito
  • 学会等名: ISNMR 2011
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Automated protein structure determinations from minimal sets of spectra using FLYA (2010)
  • 著者名/発表者名: 池谷鉄兵, Jee JunGoo, 浜津順平, 三島正規, 伊藤隆, 甲斐荘正恒, Peter Guntert
  • 学会等名: NMR討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-11-07
• [学会発表] Structure and dynamics of proteins at work inside cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito, J. Hamatsu, T. Hanashima, M. Mishima, T. Mikawa, M. Waelchli, B. O. Smith, M. Shirakawa, T. Ikeya, P. Guentert
  • 学会等名: The 24th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: Cairns, Commonwealth in Australia
  • 年月日: 2010-08-22
• [学会発表] NMR studies of 56 kDa E. coli periplasmic nickel binding protein NikA (2010)
  • 著者名/発表者名: J. E. Jakus, Y. Tsuchie, T. Ikeya, M. Mishima, D. Nietlispach, J. R. H. Tame, Y. Ito
  • 学会等名: The 24th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: Cairns, Commonwealth in Australia
• [学会発表] Applications of nonlinear sampling scheme to 4D NOESY experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Shigemitsu, Y. Tsuchie, T. Ikeya, M. Mishima, D. Nietlispach, M. Waelchli, P. Guentert, B. O. Smith, Y. Ito
  • 学会等名: The 24th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: Cairns, Commonwealth in Australia
• [学会発表] Structural evolution of oligomerization domains within the p53 family (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Coutandin, H. D. Ou, F. Lohr, T. Ikeya. J. Heering, G. Deutsch, T. Weber, P. Guntert, V. Dotsch
  • 学会等名: The 24th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: Cairns, Commonwealth in Australia
• [学会発表] FLYAによる最少スペクトルデータセットを用いた自動構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池谷鉄兵,池俊求,重光佳基,濱津順平,三島正規,伊藤隆,甲斐荘正恒, Peter Guentert
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: 船堀
• [学会発表] Nonlinear samplingと3D MaxEntを用いた迅速な4D NOESY測定の有用性の検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 重光佳基,池谷鉄兵,土江祐介,三島正規, Daniel Nietlispach, Markus Waelchli, Peter Guentert, Brian O. Smith,伊藤隆
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: 船堀
• [学会発表] In-cell NMR法を用いた生細胞内におけるプロテインG B1ドメインの高次構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 花島知美,濱津順平,池谷鉄兵,三島正規, Peter Guentert,白川昌宏,伊藤隆
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: 船堀
• [学会発表] NMRを用いた蛋白質の立体構造解析における非線形サンプリングの有用性の検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大西香穂里,重光佳基,土江祐介, Daniel Nietlispach,三島正規,池谷鉄兵,伊藤隆
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: 船堀
• [学会発表] In-cell NMRによる高度好熱菌TTHA1718蛋白質の生細胞動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱津順平, Daniel Nietlispach,花島知美,池谷鉄兵,細谷沙織,三島正規,白川昌宏,伊藤隆
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: 船堀
• [学会発表] NMR studies of 56 kDa E. coli nickel binding protein NikA (2010)
  • 著者名/発表者名: Joanna Jakus, Yuusuke Tsuchie, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Daniel Nietlispach, Jeremy R. H. Tame, Yutaka Ito
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: 船堀
• [学会発表] NMRを用いた蛋白質の立体構造解析における非線形サンプリングの有用性の検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大西香穂里,重光佳基,土江祐介, Daniel Nieltispach,三島正規,池谷鉄兵,伊藤隆
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド,兵庫県
• [学会発表] In-cell NMRによるTTHA1718蛋白質の生細胞内分子動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱津順平,花島知美,池谷鉄兵,細谷沙織,三島正規, Daniel Nieltispach,白川昌宏,伊藤隆
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド,兵庫県
• [学会発表] In-cell NMRを用いた生細胞内におけるプロテインG B1ドメインの高次構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 花島知美,濱津順平,赤羽正寿,白川昌宏,三島正規,池谷鉄兵, Peter Guentert,伊藤隆
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド,兵庫県
• [備考]
  • URL: http://www.comp.tmu.ac.jp/osbc/Group_Ito/index.html
• [備考] 研究室紹介および, CYANAプログラムの実践的応用を紹介したページを作成.
  • URL: http://www.cyana.org/wiki/index.php/Main_Page