受容体型チロシンキナーゼの半合成と構造機能解析

• 研究課題/領域番号: 24687013
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 毅 大阪大学, たんぱく質研究所, 講師 (90403013)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2014年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2013年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円); 2012年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: 膜タンパク質 / 半合成 / 膜貫通―膜近傍部位 / 構造生物学 / 受容体型チロシンキナーゼ / 固体NMR / 膜貫通部位 / 膜近傍部位 / 線維芽細胞増殖因子受容体 / ライゲーション

研究成果の概要

細胞の増殖や分化に関わる受容体型チロシンキナーゼの機能不全はがん等の重篤な疾患の原因となる。本研究では、当該受容体の構造機能解析において困難な部分であった膜貫通―膜近傍部位に関して詳細な解析を行い、さらに細胞を用いて調製したタンパク質断片と合成化学的に調製したタンパク質断片を縮合する半合成という技術の開発を行うこととした。各種分光学的構造解析実験から、受容体の活性化における膜貫通―膜近傍部位の構造変化に関しては新た知見を得ることに成功し、細胞外領域から膜貫通―細胞質内膜近傍部位に至る受容体断片の半合成にも成功した。

研究成果

• [国際共同研究] Stony Brook University(米国)
• [国際共同研究] Université catholique de Louvain(ベルギー)
• [雑誌論文] Synthetic transmembrane-juxtamembrane peptide for the structure and function of ErbB receptor tyrosine kinase (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sato
  • 雑誌名: Biopolymers Peptide Science 巻: 未定 号: 4 ページ: 613-621
  • DOI: 10.1002/bip.22775
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] His499 Regulates Dimerization and Prevents Oncogenic Activation by Asparagine Mutations of the Human Thrombopoietin Receptor (2015)
  • 著者名/発表者名: Emilie Leroy, Jean-Philippe Defour, Takeshi Sato, Sharmila Dass, Vitalina Gryshkova, Shwe Myat Marlar, Judith Staerk, Stefan N. Constantinescu and Steven O. Smith
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 巻: 291 号: 6 ページ: 2974-2987
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.696534
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cooperative roles of hydrophilic loop 1 and the C terminus of presenilin 1 in the substrate-gating mechanism of γ-secretase. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shizuka Takagi-Niidome, Tomoki Sasaki, Satoko Osawa, Takeshi Sato, Kanan Morishima, Tetsuo Cai, Takeshi Iwatsubo, and Taisuke Tomita
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 35 号: 6 ページ: 2646-2656
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3164-14.2015
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cyclic KLVFF-Derived Peptide Aggregation Inhibitor Induces the Formation of Less Toxic Off-Pathway Amyloid Oligomers (2014)
  • 著者名/発表者名: Tadamasa Arai, Daisuke Sasaki, Takushi Araya, Takeshi Sato, Youhei Sohma and Motomu Kanai
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 17 号: 17 ページ: 2577-2583
  • DOI: 10.1002/cbic.201402430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling of transmembrane helix orientation to membrane release of the juxtamembrane region in FGFR3 (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Tamagaki, Yusuke Furukawa, Ritsuko Yamaguchi, Hironobu Hojo, Saburo Aimoto, Steven O. Smith and Takeshi Sato
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 53 号: 30 ページ: 5000-5007
  • DOI: 10.1021/bi500327q
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rational Design and Identification of Non-Peptidic Aggregation Inhibitor of Amyloid- Based on a Pharmacophore Motif Obtained from cyclo[-Lys-Leu-Val-Phe-Phe-]. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tadamasa Arai, Takushi Araya, Daisuke Sasaki, Atsuhiko Taniguchi, Takeshi Sato, Youhei Sohma, and Motomu Kanai
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 53 号: 31 ページ: 8236-8239
  • DOI: 10.1002/anie.201405109
• [雑誌論文] Structural Characterization of the Transmembrane-Intracellular Juxtamembrane Region of FGFR3 and Its Implication in the Activation Mechanism (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Tamagaki, Ritsuko Yamaguchi and Takeshi Sato
  • 雑誌名: Peptide Science 2013 巻: 2013 ページ: 59-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro reconstitution of a cellular like environment using liposome for Aβ peptide aggregation, its propagation, peptide-lipid interaction and drug screening (2014)
  • 著者名/発表者名: Abhijit Saha,Goutam Mondal, Takeshi Sato and Surajit Ghosh
  • 雑誌名: Peptide Science 2013 巻: 2013 ページ: 109-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transmembrane helix orientation influences membrane binding of the intracellular juxtamembrane domain in Neu receptor peptides (2013)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Matsushita, Hiroko Tamagaki, Yudai Miyazawa, Saburo Aimoto, Steven O. Smith and Takeshi Sato
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 巻: 110 ページ: 1646-1651
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Tryptophan at the Transmembrane-Cytosolic Junction Modulates Thrombopoietin Receptor Dimerization and Activation (2013)
  • 著者名/発表者名: Jean-Philippe Defour, Miki Itaya, Vitalina Gryshkova, Ian C. Brett, Christian Pecquet, Takeshi Sato, Steven O. Smith and Stefan N. Constantinescu
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 号: 7 ページ: 2540-2545
  • DOI: 10.1073/pnas.1211560110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of the transmembrane and the intacelllular juxtamembrane of FGFR3 in lipid bilayers (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Tamagaki, Saburo Aimoto and Takeshi Sato
  • 雑誌名: Peptide Science 2012 ページ: 325-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of the intracellular juxtamembrane region with lipid bilayersdepends on relative orientation of transmembrane regions 1n dimer forreceptor tyrosine kinase (2013)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Matsushita, Hiroko Tamagaki, Saburo Aimoto, Steven O. Smith and Takeshi Sato
  • 雑誌名: Peptide Science 2012 ページ: 327-328
  • 査読あり
• [学会発表] 受容体型チロシンキナーゼの膜貫通―膜近傍部位の構造機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 毅
  • 学会等名: 蛋白研セミナー
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] Research on structure and function of membrane protein using synthetic transmembrane peptides (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sato
  • 学会等名: 19th Korean Peptide Protein Symposium
  • 発表場所: Choongchungnam(韓国）
  • 年月日: 2015-07-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 合成ペプチドを用いた１回膜貫通型タンパク質の構造機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 毅
  • 学会等名: 第15回日本蛋白質科学会年会ワークショップ「生体膜上における事象の分子機構解明を目指すペプチド生命科学」
  • 発表場所: 徳島 あわぎんホール(徳島県徳島市）
  • 年月日: 2015-06-24
  • 招待講演
• [学会発表] EGFR膜貫通－膜近傍部位の構造機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 毅
  • 学会等名: 第87回日本生化学会, 京都2014. フォーラム「次世代脂質生物学を支える革新的テクノロジー」
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanism for signaling through the membrane in activation of receptor tyrosine kinase; Molecular Targets for Diseases and Structural Life Science (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sato
  • 学会等名: The 9th International Symposium of the Institute Network
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] ペプチド化学を基盤とした受容体チロシンキナーゼ膜貫通-膜近傍部位の構造機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 毅
  • 学会等名: 生命分子機能研究会セミナー2014
  • 発表場所: 滋賀県長浜市
  • 招待講演
• [学会発表] Structural biology on membrane protein using synthetic transmembrane peptides (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤毅
  • 学会等名: 4th Indian Peptide Symposium
  • 発表場所: Saha Institute of Nuclear Physics (インド・コルカ(招待講演)
  • 年月日: 2013-02-22
• [学会発表] Structural change in the transmembrane-juxtamembrane region of receptor tyrosine kinase for its activation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sato
  • 学会等名: Membrane Protein Folding organized by the Biophysical Society (US) and the Korean Institute for Advanced Study
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Structural Characterization of the Transmembrane-Intracellular Juxtamembrane Region of FGFR3 and Its Implication in the Activation Mechanism (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Tamagaki, Ritsuko Yamaguchi and Takeshi Sato
  • 学会等名: 第５０回日本ペプチド討論会・第４回アジア太平洋国際ペプチド学会
  • 発表場所: 大阪府吹田市
• [学会発表] In vitro reconstitution of a cellular like environment using liposome for Aβ peptide aggregation, its propagation, peptide-lipid interaction and drug screening (2013)
  • 著者名/発表者名: Abhijit Saha,Goutam Mondal, Takeshi Sato and Surajit Ghosh
  • 学会等名: 第５０回日本ペプチド討論会・第４回アジア太平洋国際ペプチド学会
  • 発表場所: 大阪府吹田市
• [学会発表] EGF受容体ファミリーの活性化機構における膜貫通-細胞質内膜近傍部位の機能の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松下千紘, 玉垣裕子, 相本三郎, Steven O. Smith, 佐藤 毅
  • 学会等名: 第86回日本生化学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
• [学会発表] 繊維芽細胞増殖因子受容体3の膜貫通-膜近傍部位の機能構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 玉垣裕子, 相本三郎, 佐藤 毅
  • 学会等名: 第86回日本生化学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
• [学会発表] 受容体型チロシンキナーゼの二量体構造に依存する細胞質内膜近傍部位と脂質二重膜の相互作用の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松下千紘, 玉垣裕子, 相本三郎,
  • 学会等名: 第49回ペプチド討論会
  • 発表場所: 鹿児島県民交流センター(鹿児島市)
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] 繊維芽細胞増殖因子受容体(FGFR3)膜貫通一細胞質内膜近傍部位の脂質二重膜中における構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 玉垣裕子, 相本三郎, 佐藤毅
  • 学会等名: 第49回ペプチド討論会
  • 発表場所: 鹿児島県民交流センター(鹿児島市)
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] 一回膜貫通型蛋白質の半合成化学的調製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 玉垣裕子, 相本三郎, 佐藤毅
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] 1回膜貫通型受容体活性化における膜貫通・膜近傍部位の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤毅, 玉垣裕子, 杣本三郎, Steven O. Smith
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • 年月日: 2012-06-21