エックス線結晶構造解析で用いるタンパク質結晶の質を大きく改善する手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24657079
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 千田 俊哉 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (30272868)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012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: 結晶工学 / クライオプロテクタント / タンパク質 / 結晶化 / 分解能 / X線結晶構造解析 / 回折データ測定 / データベース

研究概要

多段階で複数の種類のクライオプロテクタント溶液にソーキングする「多段階ソーキング法」の手法を確立し、CagA結晶の質を10オングストローム分解能から3.1オングストローム分解能に改善した。CagA結晶の場合には、二段階で二種類のクライオプロテクタント溶液（トレハロースとPEG1000)にソーキングした場合に最も分解能が改善された。さらに、この手法を他のいくつかのタンパク質結晶にも適用し、当初3.5オングストローム分解能の回折しか生じなかった結晶の質を最終的には2.1オングストローム分解能まで改善することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis of the γ-lactone-ring formation in ascorbic acid biosynthesis by the senescence marker protein-30/gluconolactonase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aizawa, S., Senda, M., Harada, A., Maruyama, N., Ishida, T., Aigaki, T., Ishigami, A., Senda, T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 1 ページ: e53706-e53706
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0053706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tertiary structure-function analysis reveals the pathogenic signaling potentiation mechanism of Helicobacter pylori oncogenic effector CagA (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi T., Senda M., Morohashi H., Higashi H., Horio M., Kashiba Y., Nagase L., Sasaya D., Shimizu T., Venugopalan N., Kumeta H., Noda N.N., Inagaki F., Senda T., Hatakeyama M.
  • 雑誌名: Cell Host Microbe 巻: 12 号: 1 ページ: 20-33
  • DOI: 10.1016/j.chom.2012.05.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary crystallographic analysis of D-aspartate oxidase from porcine kidney (2012)
  • 著者名/発表者名: Senda M., Yamamoto A., Tanaka H., Ishida T., Horiike K., Senda T.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sec. F Sytuct. Biol. Cryst. Commun. 巻: 68 号: 6 ページ: 644-646
  • DOI: 10.1107/s1744309112013243
  • 査読あり
• [学会発表] Crystal quality improvement with cryoprotectants (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Senda
  • 学会等名: International Conference on Structural Genomics 2013 -Structural Life Science
  • 発表場所: 京王プラザホテル札幌(札幌)
  • 年月日: 2013-07-30
• [学会発表] A novel approach of crystal-quality improvement by"the multi-step soaking method" (2013)
  • 著者名/発表者名: Miki Senda
  • 学会等名: American Crystallographic Association Annual Meeting 2013
  • 発表場所: シェラトンワイキキホテル(ハワイ)
  • 年月日: 2013-07-24
• [学会発表] 「multi-step soaking method」によるピロリ菌の発がんタンパク質CagA結晶の改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: とりぎん文化会館(鳥取)
  • 年月日: 2013-06-12
• [学会発表] Crystal quality improvement with cryoprotectants (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Senda
  • 学会等名: International Conference on Structural Genomics 2013-Structural Life Science
  • 発表場所: 京王プラザホテル札幌（札幌）
  • 招待講演
• [学会発表] A novel approach of crystal-quality improvement by “the multi-step soaking method (2013)
  • 著者名/発表者名: Miki Senda, Takeru Hayashi, Masanori Hatakeyama, Toshiya Senda
  • 学会等名: American Crystallographic Association Annual Meeting 2013
  • 発表場所: シェラトンワイキキホテル（ハワイ）
• [学会発表] 「multi-step soaking method」によるピロリ菌の発がんタンパク質CagA結晶の改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀、林剛瑠、竹内恒、畠山昌則、千田俊哉
  • 学会等名: 第１３回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: とりぎん文化会館（鳥取市）
• [学会発表] 無酸素条件下での結晶化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀、千田俊哉
  • 学会等名: 日本結晶学会年会（招待講演）
  • 発表場所: 熊本大学（熊本市）
  • 招待講演
• [学会発表] クライオプロテクタントを用いた結晶工学的処理によるHelicobacter pylori由来CagA結晶の改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー
  • 発表場所: 大阪大学(大阪)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] Improve the efficiency and reproducibility of protein crystallization (2012)
  • 著者名/発表者名: Miki Senda
  • 学会等名: American Crystallographic Association Annual Meeting 2012
  • 発表場所: The Westin Boston Waterfront hotel(ボストン)
  • 年月日: 2012-07-31
• [学会発表] 「すぐ見る法」による蛋白質の結晶化〜スクリーニングの効率化と再現性の向上に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋)
  • 年月日: 2012-06-20
• [学会発表] 「すぐ見る法」による蛋白質の結晶化 ～スクリーニングの効率化と再現性の向上に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀
  • 学会等名: 蛋白質科学会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Improve the efficiency and reproducibility of protein crystallization (2012)
  • 著者名/発表者名: Miki Senda
  • 学会等名: American Crystallographic Association
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] クライオプロテクタントを用いた「結晶工学的処理」によるHelicobacter pylori由来CagA結晶の改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀
  • 学会等名: 蛋白研セミナー”高難度結晶の分解能向上に秘策はあるか？”
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] タンパク質の結晶化におけるシーディングの効果, (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤優花里
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [図書] 実験医学増刊構造生命科学で何がわかるのか、何ができるのか (2014)
  • 著者名/発表者名: 千田俊哉, 他
  • 総ページ数: 193
  • 出版者: 羊土社