放射光真空紫外円二色性による蛋白質精密構造解析の新展開

• 研究課題/領域番号: 23687020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 松尾 光一 広島大学, 放射光科学研究センター, 助教 (40403620)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: 真空紫外円二色性 / 放射光 / 蛋白質 / 二次構造 / バイオインフォマティクス / 円二色性理論 / 生体膜 / アミロイド / 真空紫外 / 円二色性 / 時間分解 / マイクロ流路 / リポソーム / 蛋白質二次構造 / 線二色性 / アミロイド線維 / 芳香族アミノ酸側鎖 / 国際情報交換（ＵＳＡ） / 励起子相互作用 / ジヒドロ葉酸還元酵素 / アルコール変性 / ジスルフィド結合

研究成果の概要

放射光真空紫外円二色性法により，蛋白質の精密な溶液構造情報の獲得を可能にすると共に，この手法を生体膜と結合した蛋白質の精密構造解析に応用した。またアルツハイマー病などの原因蛋白質であるアミロイド線維の円二色性スペクトルを，最先端の計算科学を用いて帰属し，アミロイド線維の形成や毒性に重要な分子間構造を明確にした。円二色性研究の国内外の専門家１４名を招聘し円二色性国際ワークショップ（広島，2014年3月4日）を開催し，円二色性法による蛋白質構造解析の有効性を広く発信した。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of Intermolecular Structure of beta(2)-Microglobulin Core Fragments in Amyloid Fibrils by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy and Circular Dichroism Theory (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, K, Hiramatsu, H, Gekko, K, Namatame, H, Taniguchi, M , Woody, RW
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 巻: 118 号: 11 ページ: 2785-2795
  • DOI: 10.1021/jp409630u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of cysteine residues in the V (V)-reductase activity of Vanabin2 (2014)
  • 著者名/発表者名: S Yamamoto, K Matsuo, H Michibata, T Ueki
  • 雑誌名: Inorg. Chim. Acta 巻: 420 ページ: 57-52
  • DOI: 10.1016/j.ica.2013.11.023
  • NAID: 120005829485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression, purification, and characterization of Paenibacillus cell surface-expressed chitinase ChiW with two catalytic domains (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Itoh, I. Sugimoto, T. Hibi, F. Suzuki, K. Matsuo, Y. Fujii, A. Taketo, H. Kimoto
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem. 巻: 78 号: 4 ページ: 624-634
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.891935
  • 査読あり
• [雑誌論文] An alternative allosteric regulation mechanism of an acidophilic L-lactate dehydrogenase from Enterococcus mundtii 15-1A (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Matoba, M. Miyasako, K. Matsuo, Kosuke Oda, M. Noda, F. Higashikawa, T. Kumagai, M. Sugiyama
  • 雑誌名: FEBS Open Bio. 巻: 4 号: 1 ページ: 834-847
  • DOI: 10.1016/j.fob.2014.08.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of sugars on aging of gelatin gels by vacuum-ultraviolet circular dichroism and rheological measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Maki, Sho Watabe, Toshiaki Dobashi, Koichi Matsuo
  • 雑誌名: J. Biorheol. 巻: In press
  • NAID: 130004709215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression, Purification, and Characterization of Paenibacillus Cell Surface-Expressed Chitinase ChiW with Two Catalytic Domains (2014)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Itoh, Ikumi Sugimoto, Takao Hibi, Fumiko Suzuki, Koichi Matsuo, Akira Taketo, Yutaka Fujii, and Hisashi Kimoto
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem. 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Intermolecular Structure of β2-Microglobulin Core Fragments in Amyloid Fibrils by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy and Circular Dichroism Theory (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirotsugu Hiramatsu, Kunihiko Gekko, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Robert W. Woody
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of cysteine residues in the V(V)-reductase activity of Vanabin2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sohei Yamamoto, Koichi Matsuob, Hitoshi Michibata, Tatsuya Ueki
  • 雑誌名: Inorg. Chim. Acta 巻: In press
  • NAID: 120005829485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on interaction between phosphatidylcholine(PC) liposome and gold nanoparticles by TEM observation (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, T. Tsuji, K. Matsuo, H. Nameki, T. Yoshida, S. Yagi
  • 雑誌名: J. Surf. Anal 巻: 20 ページ: 230-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of a Synchrotron-Radiation Vacuum-Ultraviolet Circular-Dichroism Spectrophotometer and Its Application to the Structural Analysis of Biomolecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Kunihiko Gekko
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 86 号: 6 ページ: 675-689
  • DOI: 10.1246/bcsj.20120341
  • NAID: 10031176001
  • ISSN: 0009-2673, 1348-0634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuum-ultraviolet circular dichroism of Escherichia coli dihydrofolate reductase: Insight into the contribution of tryptophan residues (2013)
  • 著者名/発表者名: Eiji Ohmae, Koichi Matsuo, Kunihiko Gekko
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 572 ページ: 111-114
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2013.04.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circular-dichroism and synchrotron-radiation circular-dichroism spectroscopy as tools to monitor protein structure in a lipid environment (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Kunihiko Gekko
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 巻: 974 ページ: 151-176
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光真空紫外円二色性を用いた蛋白質の構造解析法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一
  • 雑誌名: 蛋白質科学会アーカイブ 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aging of Gelation Gels Studied by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Maki, Sho Watanabe, Sho Yasuraoka, Kazuki Yamaji, Koichi Matsuo
  • 雑誌名: HiSOR Activity Report 巻: 2012 ページ: 127-128
• [雑誌論文] Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism of Methyl Aldopyranosides: Analysis using Time-Dependent Density Functional Theory (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Kunihiko Gekko
  • 雑誌名: HiSOR Activity Report 巻: 2012 ページ: 129-130
• [雑誌論文] Determination of Absolute Configuration for Chiral Non-Conjugated Dines by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Nehira, Koichi Matsuo
  • 雑誌名: HiSOR Activity Report 巻: 2012 ページ: 131-131
• [雑誌論文] The Temperature Dependence of Fra a 1 Protein Structure (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoko Nitta, Daisuke Futsuki, Takeshi Nabe, Hiroki Tsuruta, Miho Iduhara, Yuichi Uno, Koichi Matsuo
  • 雑誌名: HiSOR Activity Report 巻: 2012 ページ: 132-133
• [雑誌論文] Secondary-Structure Analysis of Proteins Interacted with Membrane by a Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Kunihiko Gekko
  • 雑誌名: HiSOR Activity Report 巻: 2012 ページ: 134-135
• [雑誌論文] Adsorption Reaction of L-Cysteine on Au Nanoparticle Prepared by Solution Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, T. Mizutani, S. Ogawa, T. Nomoto, Y. Abe, H. Nameki, K. Matsuo, G. Kutluk, S. Yagi
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 11 号: 0 ページ: 18-24
  • DOI: 10.1380/ejssnt.2013.18
  • NAID: 130004438848
  • ISSN: 1348-0391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circular-Dichroism and Synchrotron-Radiation Circular-Dichroism Spectroscopy as Tools to Monitor Protein Structurein a Lipid Environment (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 974 ページ: 151-176
• [雑誌論文] Construction of a Synchrotron-Radiation Vacuum-Ultraviolet Circular-Dichroism Spectrophotometer and its Application to the Structural Analysis of Biomolecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn.
  • NAID: 10031176001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuum-Ultraviolet Electronic Circular Dichroism Study of Methyl alpha-D-Glucopyranoside in Aqueous Solution by Time-Dependent Density Functional Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, K Namatame, H Taniguchi, M Gekko, K
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A 巻: 116 号: 40 ページ: 9996-10003
  • DOI: 10.1021/jp306914s
  • 査読あり
• [雑誌論文] A sensitive method based on fluorescence-detected circular dichroism for protein local structure analysis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatuo Nehira
  • 雑誌名: Anal Biochem 巻: 430(2): 号: 2 ページ: 179-84
  • DOI: 10.1016/j.ab.2012.08.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光真空紫外円二色性を用いた蛋白質の構造解析法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松尾 光一
  • 雑誌名: 蛋白質科学会アーカイブ 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secondary-structure analysis of alcohol-denatured proteins by vacuum-ultraviolet circular dichroism spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo
  • 雑誌名: Proteins 巻: 80 ページ: 281-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光が拓く円二色性分光の最前線タンパク質構造解析への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 65 ページ: 227-228
  • NAID: 10030225076
  • 査読あり
• [学会発表] 真空紫外円二色性・線二色性分光法による生体膜結合蛋白質の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一，生天目博文，谷口雅樹，月向邦彦
  • 学会等名: 日本化学会 第95春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Conformation Analysis of Membrane-Bound Proteins by Vacuum-Ultraviolet Circular-Dichroism and Linear-Dichroism Spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Kunihiko Gekko
  • 学会等名: The 19th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [学会発表] 真空紫外円二色性による種々の生体膜と相互作用したα1-酸性糖タンパク質の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一，生天目博文，谷口雅樹，月向邦彦
  • 学会等名: 第28回放射光学会年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] Interaction Mechanism of α1-Acid Glycoprotein with Biomembrane Characterized by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Kunihiko Gekko
  • 学会等名: The 52nd Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] 放射光真空紫外円二色性を用いたタンパク質の構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松尾 光一
  • 学会等名: 日本分析化学会・第63年会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] Experimental and Theoretical Studies of Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism of Sugars in Aqueous Solution (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo
  • 学会等名: Origins 2014 International Conference
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Characterization of Intermolecular Structure of β2-Microglobulin Core Fragments in Amyloid Fibrils by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy and Circular Dichroism Theory (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirotsugu Hiramatsu, Kunihiko Gekko, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Robert W. Woody
  • 学会等名: Symposium on Molecular Chirality 2014
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-06-06 – 2014-06-07
• [学会発表] 真空紫外円二色性とフロー線二色性による (2014)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一，生天目博文，谷口雅樹，月向邦彦
  • 学会等名: 第27回日本放射光科学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Study of Monosaccharides by Synchrotron Radiation Spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Kunihiko Gekko
  • 学会等名: Hiroshima International Workshop on Circular Dichroism
  • 発表場所: 広島
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of Intermolecular Structure of β2-Microglobulin Core Fragments in Amyloid Fibrils by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy and Circular Dichroism Theory (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirotsugu Hiramatsu, Kunihiko Gekko, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Robert W. Woody
  • 学会等名: 18th Hiroshima International Synmposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Adsorption reaction between biomolecules and gold nanoparticles prepared by solution plasma method (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, T. Tsuji, K. Matsuo, T. Nomoto, G. Kutluk, M. Sawada, H. Namatame, M. Taniguchi, T. Yoshida, S. Yagi
  • 学会等名: Synchrotron Radiation in Nano-medicine and Advanced Health Care
  • 発表場所: Konan University, Japan
• [学会発表] P-, N- and O-K edges NEXAFS analyses for phosphatidylcholine(PC) adsorbed on gold surface (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, T. Tsuji, K. Matsuo, T. Nomoto, G. Kutluk, M. Sawada, H. Namatame, M. Taniguchi, T. Yoshida, S. Yagi
  • 学会等名: 18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima University, Japan
• [学会発表] Adsorption mechanism between gold nanoparticle and phosphatidylcholine(PC) liposome (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, T. Tsuji, K. Matsuo, G. Kutluk, M. Sawada, H. Namatame, M. Taniguchi, T. Yoshida, S. Yagi
  • 学会等名: 18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima University, Japan
• [学会発表] Vacuum-ultraviolet circular dichroism study of saccharides by synchrotron radiation spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Kunihiko Gekko
  • 学会等名: The 14th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Structural analysis of biomolecules using synchrotron-radiation vacuum-ultraviolet circular dichroism spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Kunihiko Gekko
  • 学会等名: Annual User’s Meeting and 20th Anniversary of Operation
  • 発表場所: Hinchu, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Structure Analysis of Proteins Interacting with Membrane by a Vacuum-Ultraviolet Circular-Dichroism and Flow Linear-Dichroism Spectroscopies (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Kunihiko Gekko
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 放射光真空紫外円二色性を用いた糖類の溶液構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一，生天目博文，谷口雅樹，月向邦彦
  • 学会等名: 第55回日本放射線化学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 糖類の真空紫外円二色性測定と計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一
  • 学会等名: 生体分子キラリティ起源 合同研究会
  • 発表場所: 岡崎
• [学会発表] Structural Analysis of Biomolecules using Synchrotron-Radiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, and Kunihiko Gekko
  • 学会等名: 11th International Conference on Biology and Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hamburg, Germany
• [学会発表] Adsorption study between phosphatidylcholine(PC) and gold materials by synchrotron light (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, K. Matsuo, G. Kutluk, M. Sawada, H. Namatame, M. Taniguchi, T. Yoshida, S. Yagi
  • 学会等名: 11th International Conference, Biology and Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hamburg, Germany
• [学会発表] Spectroscopic and morphological studies on interaction between gold nanoparticles and liposome constructed with phosphatidylcholine(PC) (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, T. Tsuji, K. Matsuo, G. Kutluk, H. Nameki, T. Yoshida, S. Yagi
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Surface and Interface of Biomaterials
  • 発表場所: Roma, Italy
• [学会発表] Study on interaction between phosphatidylcholine(PC) liposome and gold nanoparticles by microscopic observation (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Tsukada, T. Tsuji, K. Matsuo, H. Nameki, T. Yoshida, S. Yagi
  • 学会等名: 6th International Symposium on Practical Surface Analysis
  • 発表場所: Okinawa, Japan
• [学会発表] 時間依存密度汎関数法によるMethyl Aldopyranosideの真空紫外円二色性研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾 光一
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 放射光真空紫外円二色性による生体分子の精密構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会(2012)
  • 発表場所: 日吉(神奈川)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Recent Progress of SR-VUVCD Spectroscopy at HiSOR (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo
  • 学会等名: The 16th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: 東広島(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] 真空紫外円二色性と時間依存密度汎関数法を用いたMethylα-D-Glucopyranosideの溶液構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松尾光一
  • 学会等名: 第25回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 鳥栖
  • 年月日: 2012-01-08
• [学会発表] 放射光真空紫外円二色性による蛋白質の構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松尾 光一
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Study of Methyl α-D-Glucopyranoside by Time-Dependent Density Functional Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo
  • 学会等名: 26th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Madrid, Spain
• [学会発表] Structural analysis of saccharides by synchrotron-radiation electronic circular dichroism spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Matsuo
  • 学会等名: 12th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: St Malo, France
• [学会発表] Steric-Zipper Structures of β2-Microglobulin Fragment in Amyloid Fibrils Revealed by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy and Circular Dichroism Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: 松尾 光一
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 名古屋
• [備考] 放射光真空紫外円二色性分光法
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/koichi/
• [備考] 放射光真空紫外円二色性分光法
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/koichi/