プロテインキナーゼＣ全長の再構成と構造解析による活性制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25650025
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 三島 正規 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70346310)
• 連携研究者: 伊藤 隆 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (80261147) ; 平井 剛 独立行政法人理化学研究所, 専任研究員 (50359551) ; 袖岡 幹子 独立行政法人理化学研究所, 主任研究員 (60192142)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: NMR / マルチドメインタンパク質 / sortase / プロテインライゲーション / PKC / 構造解析 / 活性制御

研究成果の概要

Protein kinase C (PKC）ファミリーはシグナル伝達を担う代表的なセリン・スレオニンキナーゼであり、N末端の制御ドメイン(C1、C2ドメイン)とC末端のキナーゼドメインから構成されるマルチドメインタンパク質である。最近PKCbetaII全長の結晶構造が報告されたが、その構造中では、C1Aドメインは観測されず、C2ドメインはパッキングの影響により突出していた。よってPKCの活性制御機構を議論するためには十分な構造とは言い難い。本研究では、タンパク質ライゲーション反応や常磁性緩和効果(PRE)を駆使することにより、各ドメインが正しい配置にある溶液中での構造決定を目的に研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of the reliability of the maximum entropy method for reconstructing 3D and 4D NOESY-type NMR spectra of proteins. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigemitsu, Y., Ikeya, T., Yamamoto, A., Tsuchie, Y., Mishima, M., Smith, B. O., Guentert, P. & Ito, Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 457 号: 2 ページ: 200-205
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.12.088
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 転写補因子の複合体形成におけるCK2によるリン酸化の分子スイッチとしての役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三島正規、小林彩保、金場哲平
  • 雑誌名: 生化学 巻: 87 ページ: 258-261
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient and cost effective production of active-form human PKB using silkworm larvae. (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Maesaki, R. Satoh, M. Taoka, T. Kanaba, T. Asano, C. Fujita, T. Fujiwara, Y. Ito, T. isobe, T. Hakoshima, K. Maenaka, and M. Mishima
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 6016-6016
  • DOI: 10.1038/srep06016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 転写抑制補助因子のcasein kinase 2によるリン酸化と転写制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林彩保、金場哲平、三島正規
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 33 ページ: 656-657
• [雑誌論文] Structural insights into the recruitment of SMRT by the corepressor SHARP under phosphorylative regulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mikami S, Kanaba T, Takizawa N, Kobayashi A, Maesaki R, Fujiwara T, Ito Y,Mishima M.
  • 雑誌名: Structure. 巻: 22 号: 1 ページ: 35-46
  • DOI: 10.1016/j.str.2013.10.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microtubule-binding sites of the CH domain of EBl and its autoinhibition revealed by NMR. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanaba T, Maesaki R, Mori T, I to Y, Hakoshima T, Mishima M.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta. 巻: 1834 号: 2 ページ: 499-507
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2012.10.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution heteronuclear multidimensional NMR of proteins living insect cells using a baculovirus protein expression system ≪ (2013)
  • 著者名/発表者名: Jumpei Hamatsu, Daniel O'Donovan, Takashi Tanaka, Takahiro Shirai, Yuichiro Hourai, Tsutomu Mikawa, Teppei Ikeya, Masaki Mishima, Wayne Boucher, Brian O. Smith, Ernest D. Laue, Masahiro Shirakawa, Yutaka Ito 4
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 135 号: 5 ページ: 1688-1691
  • DOI: 10.1021/ja310928u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divergent DNA-binding specificities of a group of ETHYLENE RESPONSE FACTOR transcription factors involved in plant defense. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoji T, Mishima M, Hashimoto T.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 162 号: 2 ページ: 977-990
  • DOI: 10.1104/pp.113.217455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of the second RRM domain of Nrd1, a fission yeast MAPK target RNA binding protein, and implication for its RNA recognition and regulation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi A, Kanaba T, Satoh R, Fujiwara T, Ito Y, Sugiura R, Mishima M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 437 号: 1 ページ: 12-17
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.06.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] An in-cell NMR study of monitoring stress-induced increase of cytosolic Ca2+ concentration in HeLa cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Dambarudhar Shiba Sankar Hembrama, Takahiro Haremakia, Jumpei Hamatsua, Jin Inouea, Hajime Kamoshidaa, Teppei Ikeyaa, Masaki Mishimaa, Tsutomu Mikawab, Nobuhiro Hayashic, Masahiro Shirakawad, Yutaka Ito
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 438 号: 4 ページ: 653-659
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.07.127
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] RNA結合蛋白質Nrd1のNMR法による構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林彩保、中西絢子、佐藤亮介、藤原俊伸、伊藤隆、杉浦麗子、三島正規
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] NMRを用いた溶液中のマルチドメインタンパク質Protein Kinase Cの構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金場 哲平、宮田 和舞、前崎 綾子、伊藤 隆、三島 正規
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] NMRとSAXSによるマルチドメインタンパク質の構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三島 正規
  • 学会等名: 第５３回NMR討論会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-16
• [学会発表] In-cell NMRを志向したDOTA-M8リガンドの合成研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 彦根 佑哉，平井 剛，袖岡 幹子，三島 正規，伊藤 隆
  • 学会等名: 第５３回NMR討論会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-16
• [学会発表] 擬コンタクトシフト情報収集のための、種々のランタノイド結合タグの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯沼 純弥，金場 哲平，小林 彩保，伊藤 隆，三島 正規
  • 学会等名: 第５３回NMR討論会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-16
• [学会発表] 溶液状態におけるRNA結合タンパク質Nrd1の構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林彩保、中西絢子、佐藤亮介、藤原俊伸、伊藤隆、杉浦麗子、三島正規
  • 学会等名: 第５３回NMR討論会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-16
• [学会発表] RNA 結合蛋白質Nrd1 のNMR を用いた構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林 彩保、中西 絢子、佐藤 亮介、藤原 俊伸、伊藤 隆、杉浦 麗子、三島 正規
  • 学会等名: RNAフロンティアミーティング2014
  • 発表場所: 和歌山県西牟婁郡
  • 年月日: 2014-09-30 – 2014-10-02
• [学会発表] Structural studies of the RNA-binding protein Nrd1, a MAPK-target multi-domain protein using NMR and SAXS (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaki Mishima
  • 学会等名: The 5th Japan-Taiwan Bilateral NMR Symposium
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-09-30
• [学会発表] NMR and SAXS analyses of the RNA-binding protein Nrd1, a MAPK-target multi-domain protein (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayaho Kobayashi, Ryosuke Satoh, Yutaka Ito, Reiko Sugiura Masaki Mishima
  • 学会等名: ICMRBS
  • 発表場所: Dallas, USA
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [学会発表] RNA結合蛋白質Nrd1の溶液状態における構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林 彩保、佐藤 亮介、藤原 俊伸、伊藤 隆、杉浦 麗子、三島 正規
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] RNA結合蛋白質 Nrd1の NMR法による構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林彩保, 佐藤亮介, 藤原俊伸, 伊藤隆, 杉浦麗子, 三島正規
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] NMRを用いた溶液中のマルチドメインタンパク質 PKCの構造解析の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 金場哲平, 秋吉克昂, 前崎綾子, 宮崎健介, 伊藤隆, 三島正規
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] 分裂酵母由来の MAP キナーゼによりリン酸化される RNA 結合タンパク質 Nrd1 の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi A., Satoh R., Fujiwara T., Sugiura R., Ito Y., Mishima M
  • 学会等名: 第 51 回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 分裂酵母由来の MAP キナーゼによりリン酸化される RNA 結合タンパク質 Nrd1 の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林彩保, 佐藤亮介, 藤原俊伸, 伊藤隆, 杉浦麗子, 三島正規
  • 学会等名: 第52回 NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] マルチドメインタンパク質Protein kinase Cの構造解析の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 金場哲平, 矢巻菜央, 秋吉克昂, 前崎綾子, 宮崎健介, 伊藤隆, 三島正規
  • 学会等名: 第52回 NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
• [図書] 細胞工学（転写抑制補助因子のcasein kinase 2によるリン酸化と転写制御） (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林彩保、金場哲平、三島正規
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社