蛋白質の凝集メカニズムの原子レベルでの解明と化学修飾法による安定化

• 研究課題/領域番号: 25440069
• 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: 生物物理学
• 研究機関: 横浜市立大学 (2014-2016); 大阪大学 (2013)
• 研究代表者: 池上 貴久 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (20283939)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 核磁気共鳴 / 蛋白質 / 立体構造解析 / 非特異的相互作用 / NMR / 凝集 / 疎水的相互作用 / 安定性 / 単分散 / 磁気緩和速度 / 緩和分散

研究成果の概要

蛋白質には特定の立体構造を保ったまま相互作用して凝集する例が見られる。このような凝集は多くの病気にも関連している。また同時に NMR などの分光学的解析を妨げる原因にもなっている。そのような凝集が自発的に起こる物理的メカニズムを解明し、それを阻害するような化学修飾法を開発することを当研究の目的とした。腸球菌のバンコマイシン耐性に関与する酵素 VanX を対象とした。おもに NMR を利用して二量体としての立体構造を解析した。その結果、VanX は濃度を上げるにつれて四量体へと凝集していくことが示された。さらに pH に応じて、その凝集の程度が変わることも分かった。

研究成果

• [雑誌論文] The cyanobacterial cytochrome b6f subunit PetP adopts an SH3 fold in solution. (2016)
  • 著者名/発表者名: Veit S, Nagadoi A, Roegner M, Rexroth S, Stoll R, Ikegami T.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta. 巻: 1857 号: 6 ページ: 705-714
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2016.03.023
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Functional conformer of c-Myb DNA-binding domain revealed by variable temperature studies. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inaba S, Maeno A, Sakurai K, Narayanan SP, Ikegami T, Akasaka K, Oda M.
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 282 号: 23 ページ: 4497-4514
  • DOI: 10.1111/febs.13508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intrinsic disorder mediates cooperative signal transduction in STIM1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Teraguchi, S., Ikegami, T., Dagliyan, O., Jin, L., Hall, D., Dokholyan, N.V., Namba, K., Akira, S., Kurosaki, T., Baba, Y., Standley, D.M.
  • 雑誌名: J Mol Biol 巻: 426 号: 10 ページ: 2082-97
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2014.03.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extraction of recombinantprotein from E.coli by using a novel cell autolysis activity of VanX (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamioka T, Sohya S, Wu N, Maki T, Matsuda T, Ikegami T, Nakamura H, Kuroda Y
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 巻: (in press) 号: 2 ページ: 212-217
  • DOI: 10.1016/j.ab.2013.04.007
  • 査読あり
• [学会発表] NMR spin-relaxation analyses of larger molecules (2017)
  • 著者名/発表者名: 池上貴久
  • 学会等名: RRR workshop 2017 Kyoto
  • 発表場所: 京都大学桂船井哲良記念講堂（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-02-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cooperativity observed in a signal transduction-related protein (2016)
  • 著者名/発表者名: 池上貴久
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Drug Discovery and Design by NMR
  • 発表場所: 理研横浜交流棟（神奈川県横浜市鶴見区）
  • 年月日: 2016-08-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Analysis of Artifacts Derived from Pulse Imperfections in CPMG Pulse Trains (2016)
  • 著者名/発表者名: 池上貴久
  • 学会等名: The XXVIIth International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [図書] 直積演算子（プロダクトオペレータ）の覚え方 in NMR 学会誌 7 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長土居有隆、池上貴久
  • 総ページ数: 130
  • 出版者: 日本核磁気共鳴学会