ウイルス天然変性蛋白質の多形構造形成とＮＭＲ解析

• 研究課題/領域番号: 23590049
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 帝京平成大学
• 研究代表者: 西村 千秋 帝京平成大学, 薬学部, 教授 (70218197)
• 連携研究者: 後藤 祐児 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (40153770)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 核磁気共鳴 / 天然変性蛋白質 / 残存構造 / ２次構造 / 緩和時間 / 化学シフト / 揺らぎ構造 / ウイルス / 蛋白質 / 生体分子 / 超分子化学 / 揺らぎ / 分子認識 / 薬学 / 核酸 / 感染症

研究成果の概要

ウイルス天然変性蛋白質に焦点を当て、NMRによる実験結果と一次配列から予測される天然変性部位を比較した。はしかウイルスNtail蛋白質とアルファーシヌクレインでは、僅かな残存多形構造が実験から観測された。Ntailには一本のへリックスと若干のベータ構造が存在し、シヌクレインにはN端とC端ドメインにかすかな２次構造が観測された。これらの残存構造が機能発現に関連すると思われる。HIV-1のp17マトリックスとp24カプシド蛋白質では、１次配列から予測されるほど天然変性は実験で観測されなかった。カプシド蛋白質では生理的条件下での不安定化を試み、新たに検出された揺らぎ構造が予測天然変性部位と一致した。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of residual alpha- and beta-structures between two intrinsically disordered proteins by using NMR (2015)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y., Miyashita, M., Ono, Y., Okazaki, H., Watanabe, S., Tochio, N., Kigawa, T., and Nishimura, C. *
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta, Proteins and Proteomics 巻: 1854 号: 3 ページ: 229-238
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2014.12.007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Probing the non-native H helix translocation in apomyoglobin folding (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoto, P.C., Nishimura, C., Dyson, H.J., and Wright, P.E. Two authors (P.C.A. and C.N.) contribute equally.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 53 号: 23 ページ: 3767-3780
  • DOI: 10.1021/bi500478m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-range effects of tag sequence on marginally stabilized structure in HIV-1 p24 capsid protein monitored using NMR (2014)
  • 著者名/発表者名: Okazaki, H., Kaneko, C., Hirahara, M., Watanabe, S., Tochio, N., Kigawa, T., and Nishimura, C.*
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta, Proteins and Proteomics 巻: 1844 号: 9 ページ: 1638-1647
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2014.06.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Flexible and rigid structures in HIV-1 p17 matrix protein monitored by relaxation and amide proton exchange using NMR (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohori, Y., Okazaki, H., Watanabe, S., Tochio, N., Arai, M., Kigawa, T., and Nishimura, C.*
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 巻: 1844 号: 3 ページ: 520-526
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2013.12.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remaining structures at the N- and C-terminal regions of alpha-synuclein accurately elucidated by amide-proton exchange NMR with fitting (2013)
  • 著者名/発表者名: Okazaki, H., Ohori, Y., Komoto, M., Lee, Y-H, Goto, Y., Tochio, N., and Nishimura, C.*
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 587 号: 22 ページ: 3709-3714
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.09.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consequence of stabilizing the natively disordered F helix for the folding pathway of apomyoglobin (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C., Dyson, H.J., Wright, P.E.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 巻: 411 号: 1 ページ: 248-263
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2011.05.028
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic structures of the intrinsically disordered proteins and folding intermediates (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C
  • 学会等名: 7th Korea-Japan Joint Seminars on Biomolecular Sciences: Experiments and Simulations
  • 発表場所: Korea Institute for Advanced Study, Seoul, Korea
  • 年月日: 2014-11-26 – 2014-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] 天然変性蛋白質の段階的なNMR解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野悠一、宮下真奈美、大野優美、岡崎萌花、渡部暁、栃尾尚哉、西村千秋
  • 学会等名: 第53回NMR討論会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-06
• [学会発表] 天然変性蛋白質の段階的なNMR解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野悠一、宮下真奈美、大野優美、岡崎萌花、渡部暁、栃尾尚哉、西村千秋
  • 学会等名: 第58回日本薬学会関東支部会
  • 発表場所: 昭和薬科大学（東京都町田市）
  • 年月日: 2014-10-04
• [学会発表] アポミオグロビン折り畳み中間体に存在する非天然的なHへリックス領域構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村 千秋
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] パルスラベル重水素交換法によるフォールディング中間体の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村 千秋
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会アーカイブWS
  • 発表場所: ワークピア横浜/横浜産貿ホールマリネリア（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] Protein unfolding and disassembly monitored by amide proton exchange (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishimura,C., Watanabe,S. and Wright, P.E.
  • 学会等名: The 2th International Symposium：Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] パルスラベル重水素交換法によるフォールディング中間体の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村千秋
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会：アーカイブWS
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 天然変性タンパク質のNMRによる揺らぎ構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡崎萌花、大堀由佳、幸元雅也、渡部暁、栃尾尚哉、西村千秋
  • 学会等名: 第52回NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] 水との交換を指標としたアルファーシヌクレインなど蛋白質の揺らぎ構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村千秋
  • 学会等名: 新学術領域「揺らぎと生体機能」「水和とATP」合同公開シンポジューム
  • 発表場所: 大阪ガーデンパレス
• [学会発表] Transient Structure of the Kinetic Intermediate of Apomyoglobin Monitored by Quench-Flow HD Exchange NMR (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Nishimura
  • 学会等名: The 51st Annual Meeting of the Nuclear Magnetic Resonance Society of Japan
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Fluctuating and Remaining Structure in the Intrinsically Disordered Protein Monitored by NMR (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Nishimura
  • 学会等名: The 6th International Symposium：Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] NMR studies on the protein containing the intrinsically disordered region (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C., Tochio, N., Akikawa, H., Kaneko, C., Ishii, A., Hayashi, N., Hirahara, M., Sato, M., Abe, S., and Orikasa, T.
  • 学会等名: The 5th International Symposium of Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター（奈良県）
• [学会発表] Fluctuating structures during the folding events of apomyoglobin: Non-native structure in the intermediate (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C and Wright, P.E.
  • 学会等名: 4th Japan-Korea Seminar on Biomolecular Sciences: Experiments and Simulations(招待講演)
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター（奈良県）
• [学会発表] 天然揺らぎ構造のNMR解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村 千秋
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会シンポジューム(招待講演)
  • 発表場所: 兵庫県立大学（兵庫県）
• [学会発表] NMRで見たアポミオグロビン過渡的折りたたみ中間体の構築原理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村 千秋
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会シンポジューム、生物物理（領域12）(招待講演)
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
• [学会発表] 天然変性蛋白質のNMRによる揺らぎ構造解析
  • 著者名/発表者名: 岡崎萌花、大堀由佳、幸元雅也、渡部暁、栃尾尚哉、西村千秋
  • 学会等名: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 板橋
• [図書] Organic solvents: properties, toxicity, and industrial effects (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohtake, S., Kita, Y., Nishimura, C. , and Arakawa, T.
  • 出版者: Nova Science Publishers, Editor Ryan E. Carter