ヒトにおける温度感知機構の構造生物学

• 研究課題/領域番号: 25711004
• 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: 鳥取大学
• 研究代表者: 日野 智也 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40373360)
• 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: 27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円); 2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2013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: TRPチャネル / イオンチャネル / 膜タンパク質 / X線結晶構造解析 / タンパク質精製 / タンパク質発現 / 酵母 / 立体構造解析 / 温度感知 / 構造生物学 / 温度受容 / 機能性抗体

研究成果の概要

生物における温度感知は、環境温度の変化に適切に対応する上で不可欠な生理機能である。本研究では、ヒトの温度感知に関わるTRPイオンチャネルについて、その温度感知機構を原子レベルで理解することを目的とし、TRPチャネルの立体構造決定に向けた試料調製手法の確立と、結晶化を促進する抗体の作成に取り組んだ。その結果、9種のヒト由来温度感知型TRPチャネルをメタノール資化性酵母Pichia pastorisで大量発現させることに成功し、GFP-nanobodyを固定化した担体を用いることで、迅速に高純度試料を精製する手法を確立した。さらに、TRPV4については立体構造認識抗体を複数種得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal structure of D-stereospecific amidohydrolase from Streptomyces sp. 82F2: insight into the structural factors for substrate specificity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Arima J, Shimone K, Miyatani K, Tsunehara Y, Isoda Y, Hino T, Nagano S
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: 283 号: 2 ページ: 337-349
  • DOI: 10.1111/febs.13579
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Crystal structure of the anion exchanger domain of human erythrocyte band 3 (2015)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Kobayashi-Yurugi T, Alguel Y, Iwanari H, Hatae H, Iwata M, Abe Y, Hino T, Ikeda-Suno C, Kuma H, Kang D, Murata T, Hamakubo T, Cameron AD, Kobayashi T, Hamasaki N, Iwata S
  • 雑誌名: Science 巻: 350 号: 6261 ページ: 680-684
  • DOI: 10.1126/science.aaa4335
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The crystal structure of heme acquisition system A from Yersinia pseudotuberculosis (HasA ypt): Roles of the axial ligand Tyr75 and two distal arginines in heme binding (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanadani M., Sato T., Hino T., Nagano S., Ozaki S.
  • 雑誌名: Journal of inorganic biochemistry 巻: 151 ページ: 26-33
  • DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2015.07.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and mechanism of the mammalian fructose transporter GLUT5 (2015)
  • 著者名/発表者名: Nomura N, Verdon G, Kang HJ, Shimamura T, Nomura Y, Sonoda Y, Hussien SA, Qureshi AA, Coincon M, Sato Y, Abe H, Nakada-Nakura Y, Hino T, Arakawa T, Kusano-Arai O, Iwanari H, Murata T, Kobayashi T, Hamakubo T, Kasahara M, Iwata S, Drew D
  • 雑誌名: Nature 巻: 526 号: 7573 ページ: 397-401
  • DOI: 10.1038/nature14909
  • NAID: 120005657713
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystal structures of the human adiponectin receptors. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanabe H, Fujii Y, Okada-Iwabu M, Iwabu M, Nakamura Y, Hosaka T, Motoyama K, Ikeda M, Wakiyama M, Terada T, Ohsawa N, Hato M, Ogasawara S, Hino T, Murata T, Iwata S, Hirata K, Kawano Y, Yamamoto M, Kimura-Someya T, Shirouzu M, Yamauchi T, Kadowaki T, Yokoyama S
  • 雑誌名: Nature 巻: 520 号: 7547 ページ: 312-316
  • DOI: 10.1038/nature14301
  • NAID: 40020952688
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] ヒト由来TRPM8の立体構造解析に向けた高純度精製試料調製の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川越 雄斗，落合 晶也，三牧 裕哉，日野 智也，永野 真吾
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-02