謎の巨大粒子ボルトの全立体構造決定から機能解明への道を切り開く

• 研究課題/領域番号: 24687020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 秀明 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (40346169)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 27,820千円 (直接経費: 21,400千円、間接経費: 6,420千円); 2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2012年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
• キーワード: ボルト / 脂質ラフト / 自然免疫 / X線結晶構造解析

研究成果の概要

2009年に報告した3.5A分解能の構造から、ボルトはウェスト部位（向かい合ったMVP・N末端同士の会合部位）の相互作用が弱く、この部位の電子密度が不明瞭であった。したがって、MVPのN末端にロイシンジッパー（LZ)を導入することでウェスト部位の会合を強固にしたLZ-ボルトの昆虫細胞発現系を構築した。その結果、野生型と比べて15倍以上の収量（1L培養あたり80mg）でボルト粒子が得られるようになり、本試料で得られた結晶を用いてSPring-8のBL44XUにて回折実験を行った結果、2.8A分解能の反射を確認することができた。現在は多数の結晶を用いてボルトの高分解能回折強度データを収集している。

研究成果

• [雑誌論文] New features of vault architecture and dynamic srevealed by novel refinement using the deformable elastic network approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Casanas A, Querol-Audi J, Guerra P, Pous J, Tanaka H, Tsukihara T, Verdaguer N, Fita I
  • 雑誌名: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 巻: 69 号: 6 ページ: 1054-1061
  • DOI: 10.1107/s0907444913004472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural studies of large nucleoprotein particles, vaults. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H and Tsukihara T
  • 雑誌名: Proc. Jpn. Acad., Ser. B 巻: 88 ページ: 416-433
  • NAID: 130001924758
  • 査読あり
• [学会発表] Crystal Structure of Photosystem I from Synechocystis sp. PCC6803 at 5.1 Å Resolution (2015)
  • 著者名/発表者名: 河合(久保田)寿子、坂本由佳、和田元、田中秀明、栗栖源嗣
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 理工学部船橋キャンパス／薬学部
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 光化学系Iとフェレドキシンが形成する電子伝達複合体の構造基盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河合（久保田）寿子、武藤梨沙、池上貴久、Marc Nowaczyk、Matthias Rögner、田中秀明、栗栖源嗣
  • 学会等名: 平成26年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 東京大学農学部
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-03
• [学会発表] X-ray structure and NMR analysis of the electron transfer complex between photosystem I and ferredoxin (2014)
  • 著者名/発表者名: Risa Mutoh, Hisako Kubota-Kawai, Marc Nowaczyk, Matthias Rögner, Hideaki Tanaka, Takahisa Ikegami, Genji Kurisu
  • 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
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] 光化学系I－フェレドキシン複合体の構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武藤梨沙、久保田（河合）寿子、田中秀明、池上貴久、栗栖源嗣
  • 学会等名: 第22回 「光合成セミナー2014：反応中心と色素系の多様性」
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-13
• [学会発表] ロイシンジッパー付加によるボルト粒子の安定化と発現量の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中秀明、藤田千鶴子、岩崎憲治、月原冨武
  • 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（鳥取県鳥取市）
• [学会発表] 生体粒子ボルトを利用したナノカプセルの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀明
  • 学会等名: 第1回ネイチャーインダストリーアワード-若手研究者からの発信-
  • 発表場所: 大阪科学技術センター(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2012-11-20
• [産業財産権] Artificial Bioparticle and Method of Manufacturing the Same (2015)
  • 発明者名: 田中秀明
  • 権利者名: 田中秀明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-03-20
  • 外国
• [産業財産権] 人工生体粒子およびその製造方法 (2012)
  • 発明者名: 田中秀明
  • 権利者名: JST
  • 産業財産権番号: 2012-253031
  • 出願年月日: 2012-11-19