孔形成毒素のプレポア構造の解明

• 研究課題/領域番号: 25450133
• 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: 応用生物化学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 郷田 秀一郎 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (00346587)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 蛋白質 / 孔形成毒素 / プレポア / 変異体

研究成果の概要

ナマコ由来溶血性レクチンCEL-IIIは孔形成毒素であり、多量体化することにより溶血活性をもつ。CEL-III変異体を作成し、変異による溶血活性に対する影響を明らかにした。CEL-IIIにアミノ酸配列相同性を示すサンゴ由来AML36, AML49の大腸菌を宿主に用いた生産系の確立を行ったが凝集体を形成しやすいことから単量体を活性を有する形で得ることができなかった。このことは、両タンパク質のアミノ酸配列の違いが溶血活性に大きく影響していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] In Vivo Formation of the Protein Disulfide Bond That Enhances the Thermostability of Diphosphomevalonate Decarboxylase, an Intracellular Enzyme from the Hyperthermophilic Archaeon Sulfolobus solfataricus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori A, Unno H, Goda S, Motoyama K, Yoshimura T, Hemmi H.
  • 雑誌名: J Bacteriol. 巻: 197(21) 号: 21 ページ: 3463-3671
  • DOI: 10.1128/jb.00352-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mannose-recognition mutant of the galactose/N-acetylgalactosamine-specific C-type lectin CEL-I engineered by site-directed mutagenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriuchi H, Unno H, Goda S, Tateno H, Hirabayashi J, Hatakeyama T.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta. 巻: 1850 ページ: 1457-1465
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] cDNA cloning and characterization of a rhamnose-binding lectin SUL-I from the toxopneustid sea urchin Toxopneustes pileolus venom (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomomitsu Hatakeyama, Ayaka Ichise, Tomokazu Yonekura, Hideaki Unno , Shuichiro
  • 雑誌名: Toxicon 巻: 94 ページ: 8-15
  • DOI: 10.1016/j.toxicon.2014.11.236
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] annose-recognition mutant of the galactose/N-acetylgalactosamine-specific C-type lectin CEL-I engineered by site-directed mutagenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Moriuchi; Hideaki Unno; Shuichiro Goda; Hiroaki Tateno; Jun Hirabayashi; Tomomitsu Hatakeyama
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification and Characterization of the X-Dimer of Human P-Cadherin : Implications for Homophilic Cell Adhesion (2014)
  • 著者名/発表者名: Shota Kudo, Jose M. M. Caaveiro, Shuichiro Goda, Satoru Nagatoishi, Keisuke Ishii, Tadashi Matsuura, Yukio Sudou, Tatsuhiko Kodama, Takao Hamakubo, and Kouhei Tsumoto
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 53(11) 号: 11 ページ: 1742-1752
  • DOI: 10.1021/bi401341g
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hemolytic lectin CEL-III heptamerizes via a large structural transition from alpha-helices to a beta-barrel during the transmembrane pore-formation process (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Unno, Shuichiro Goda, Tomomitsu Hatakeyama
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 289 号: 18 ページ: 12805-12812
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.541896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manno-oligosaccharide-binding ability of mouse RegIV/GST-fusion protein evaluated by complex formation with the carbohydrate-containing polyamidoamine dendrimer (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuta KATO, Kazunori KOCHI, Hideaki UNNO, Shuichiro GODA, and
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 78 号: 11 ページ: 1906-1909
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.940834
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hemolytic lectin CEL-III heptamerizes via a large structural transition from alpha-helices to a beta-barrel during the transmembrane pore-formation process (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Unno, Shuichiro Goda, and Tomomitsu Hatakeyama
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the amino acid residues involved in the hemolytic activity of the Cucumaria echinata lectin CEL-III (2013)
  • 著者名/発表者名: Keigo Hisamatsu, Tomonao Nagao, Hideaki Unno, Shuichiro Goda, Tomomitsu Hatakeyama
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta -General Subjects 巻: 1830 号: 8 ページ: 4211-4217
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2013.04.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alteration of the Carbohydrate-Binding Specificity of a C-type Lectin CEL-I Mutant with an EPN Carbohydrate-Binding Motif (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomomitsu Hatakeyama , Tomohiro Ishimine, Tomohiro Baba, Masanari Kimura, Hideaki Unno and Shuichiro Goda
  • 雑誌名: Protein Pept. Lett. 巻: 20 ページ: 796-801
  • 査読あり
• [学会発表] 溶血性レクチンCEL-IIIの細胞膜ポア形成ドメイン内におけるアミノ酸残基の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長尾知直，真崎理沙，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ポア形成レクチンCEL-IIIの溶血活性に関与するアミノ酸残基の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長尾知直，真崎理沙，郷田秀一郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • 発表場所: 愛媛大学樽味キャンパス（農学部）（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] サンゴ由来レクチンの糖結合ドメインの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北旬 工藤彰洋 牛島佑樹 海野英昭 畠山智充 郷田秀一郎
  • 学会等名: 第39回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 別府豊泉荘（大分県・別府市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 溶血性レクチンCEL-IIIのオリゴマー構造解析と溶血活性に関与するアミノ酸残基の検索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 真崎 理沙, 長尾 知直, 郷田 秀一郎, 海野 英昭, 畠山 智充
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 超好熱アーキア由来アルコール脱水素酵素の活性化による構造変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷田秀一郎, 永野結花，内田拓郎，海野英昭，畠山智充
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 超好熱アーキア由来不活性型グルタミン酸脱水素酵素の生産機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷田秀一郎、本多克也、松川貴博、海野英昭、畠山智充
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜/横浜産貿ホールマリネリア(横浜市)
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] 溶血性レクチンCEL-IIIの膜孔形成機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 海野 英昭, 郷田秀一郎, 畠山 智充
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜/横浜産貿ホールマリネリア(横浜市)
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] 溶血性レクチンの多量体化機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷田 秀一郎
  • 学会等名: 第３０６回日本農芸化学会西日本支部例会
  • 発表場所: アサヒビール福岡工場(福岡市)
  • 年月日: 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] 溶血性レクチンCEL-IIIの膜孔形成機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 海野英昭、郷田秀一郎、畠山智充
  • 学会等名: 日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス(福岡市)
  • 年月日: 2014-05-17 – 2014-05-18
• [学会発表] 溶血性レクチンCEL-IIIの膜結合ドメイン内アミノ酸変異体の性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市瀬彩香，長尾知直，真崎理沙，久松啓伍，海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • 学会等名: 平成25年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀大学農学部(佐賀市)
• [学会発表] 溶血性レクチンCEL-IIIの膜孔形成複合体結晶構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • 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] サンゴ由来レクチン相同性タンパク質の糖認識機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷田秀一郎，工藤彰洋，牛島佑樹，海野英昭，畠山智充
  • 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] 溶血性レクチンの多量体化における構造変化の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長尾知直，貞方仁，海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • 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] 溶血性レクチンCEL-IIIの膜結合ドメイン内アミノ酸変異体の性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 真崎理沙，長尾知直，市瀬彩香，久松啓伍，海野英昭，郷田秀一郎，畠山智充
  • 学会等名: 第37回 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 雲仙新湯ホテル(雲仙市）
• [備考] 生体分子化学研究室ホームページ
  • URL: http://www.cms.nagasaki-u.ac.jp/lab/seitai/