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分子量4MDaの巨大酸素運搬蛋白質ヘモシアニンの構造生物学研究

研究課題

研究課題/領域番号 26291008
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

田中 良和  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 准教授 (20374225)

研究分担者 姚 閔  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (40311518)
加藤 公児  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 助教 (30452428)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードX線結晶構造解析 / ヘモシアニン / 巨大蛋白質会合体 / 酸素運搬 / 糖鎖 / タンパク質 / 構造解析 / 蛋白質 / X線結晶解析 / 軟体動物 / 巨大分子
研究成果の概要

スルメイカ由来ヘモシアニンの結晶化に成功し,その構造を3.0オングストローム分解能で決定した.明らかになった構造から,スルメイカヘモシアニンが円筒型の外壁領域と,5つの内部領域から構成される,10量体の会合体であることがわかった.巨大な10量体は,2つのドメインが会合したドメイン2量体が一つの構造単位となり,それが複雑に会合することで形成されていた.サユブニット同士の界面に糖鎖修飾クラスターが存在していることがわかり,生化学実験の結果を考え合わせた結果,この糖鎖クラスターがサブユニット同士の会合に貢献していることがわかった.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Biochemical and structural characterization of oxygen-sensitive 2-thiouridine synthesis catalyzed by the iron-sulfur protein TtuA2017

    • 著者名/発表者名
      Minghao Chen, Shin-ichi Asai, Shun Narai, Shusuke Nambu, Naoki Omura, Yuriko Sakaguchi, Tsutomu Suzuki, Masao Ikeda-Saito, Kimitsuna Watanabe, Min Yao, Naoki Shigi and, Yoshikazu Tanaka
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural properties of phycoerythrin from dulse palmaria palmata2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshikatsu Miyabe, Tomoe Furuta, Tomoyuki Takeda, Gaku Kanno, Takeshi Shimizu, Yoshikazu Tanaka, Zuoqi Gai, Hajime Yasui, Hideki Kishimura
    • 雑誌名

      Journal of Food Biology

      巻: 41 号: 1 ページ: e12301-e12301

    • DOI

      10.1111/jfbc.12301

    • NAID

      120006382291

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural basis for recognition of a kink-turn motif by an archaeal homologue of human RNase P protein Rpp382016

    • 著者名/発表者名
      179.K. Oshima, Y. Kakiuchi, Y. Tanaka, T. Ueda, T. Nakashima, M. Kimura, and M. Yao
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      巻: 474 号: 3 ページ: 541-546

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.04.118

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] Crystallographic study of the 2-thioribothymidine-synthetic complex TtuA-TtuB from Thermus thermophilus2016

    • 著者名/発表者名
      Chen M, Narai S, Omura N, Shigi N, Chimnaronk S, Tanaka Y, Yao M
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications

      巻: F72 号: 10 ページ: 777-781

    • DOI

      10.1107/s2053230x16014242

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超巨大蛋白質会合体ヘモシアニンのX線結晶構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      松野明日香,田中良和
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 58 ページ: 91-95

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray crystallographic study of a 3.8-MDa respiratory supermolecule hemocyanin.2015

    • 著者名/発表者名
      Asuka Matsuno; Zuoqi Gai; Miyuki Tanaka; Koji Kato; Sanae Kato; Tsuyoshi Katoh; Takeshi Shimizu; Takeya Yoshioka; Hideki Kishimura; Yoshikazu Tanaka; Min Yao.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Biology

      巻: 190 号: 3 ページ: 379-382

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2015.04.015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of the 3.8-MDa Respiratory Supermolecule Hemocyanin at 3.0 Å Resolution2015

    • 著者名/発表者名
      Zuoqi Gai, Asuka Matsuno, Koji Kato, Sanae Kato, Md Rafiqul Islam Khan, Takeshi Shimizu, Takeya Yoshioka, Yuki Kato, Hideki Kishimura, Gaku Kanno, Yoshikatsu Miyabe, Tohru Terada Yoshikazu Tanaka, and Min Yao
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 23 号: 12 ページ: 2204-2212

    • DOI

      10.1016/j.str.2015.09.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural basis for pore-forming mechanism of staphylococcal α-hemolysin2015

    • 著者名/発表者名
      Takaki Sugawara, Daichi Yamashita, Koji Kato, Zhao Peng, Junki Ueda, Jun Kaneko, Yoshiyuki Kamio, Yoshikazu Tanaka, Min Yao
    • 雑誌名

      Toxicon

      巻: 108 ページ: 226-231

    • DOI

      10.1016/j.toxicon.2015.09.033

    • NAID

      120005898548

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Human NAT10 is an ATP-dependent RNA acetyltransferase responsible for N4-acetylcytidine formation in 18S rRNA2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ito, Sayuri Horikawa, Tateki Suzuki, Hiroki Kawauchi, Yoshikazu Tanaka, Takeo Suzuki, and Tsutomu Suzuki
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 号: 52 ページ: 35724-35730

    • DOI

      10.1074/jbc.c114.602698

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular basis of transmembrane beta-barrel formation of staphylococcal pore-forming toxins2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamashita, Takaki Sugawara, Miyu Takeshita, Jun Kaneko, Yoshiyuki Kamio, Isao Tanaka, Yoshikazu Tanaka, and Min Yao
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 4897-4897

    • DOI

      10.1038/ncomms5897

    • NAID

      120005572422

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural and genomic DNA analysis of the putative TetR transcriptional repressor SCO7518 from Streptomyces coelicolor A3(2)2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hayashi, Yoshikazu Tanaka, Naoki Sakai, Ui Okada, Min Yao, Nobuhisa Watanabe, Tomohiro Tamura, and Isao Tanaka
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 588 号: 23 ページ: 4311-4318

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2014.09.037

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anchoring protein crystals to mounting loops with hydrogel using inkjet technology2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinoda, Yoshikazu Tanaka, Min Yao and Isao Tanaka
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section D

      巻: D70 号: 11 ページ: 2794-2799

    • DOI

      10.1107/s139900471401476x

    • NAID

      120005530838

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucleoid compaction by MrgAAsp56Ala/Glu60Ala does not contribute to staphylococcal cell survival against oxidative stress and phagocytic killing by macrophage2014

    • 著者名/発表者名
      Yuri Ushijima, Ryosuke L. Ohniwa, Atsushi Maruyama, Shinji Saito, Yoshikazu Tanaka, and Kazuya Morikawa
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 360 号: 2 ページ: 144-151

    • DOI

      10.1111/1574-6968.12598

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of a bacterial Asn-transamidosome2014

    • 著者名/発表者名
      Tateki Suzuki, Keitaro Yamashita, Yoshikazu Tanaka, Isao Tanaka, and Min Yao
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F

      巻: F70 号: 6 ページ: 790-793

    • DOI

      10.1107/s2053230x14007274

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] リジニバチルス菌由来毒素タンパク質Bin toxinの構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      松本勇,加藤公児,Panadda Boonserm,田中良和,姚閔
    • 学会等名
      2016年度量子ビームサイエンスフェスタ・第8回MLFシンポジウム・第34回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県,つくば市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Encapsulation of Biomacromolecule into Porous Crystal of a Huge Protein Complex Hemocyanin2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kato, Asuka Matsuno, Yuxin Ye, Yuki Ohnishi, Akira Kitamura, Masataka Kinjo, Satoshi Abe, Takashi Ueda, Yoshikazu Tanaka, Min Yao
    • 学会等名
      新学術領域研究「動的秩序と機能」第5回国際シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都,目黒区)
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 巨大タンパク質会合体ヘモシアニンの多孔質性結晶を用いた生体分子の包摂2016

    • 著者名/発表者名
      Asuka Matsuno, Ye Yuxin, Yuki Ohnishi, Akira Kitamura, Masataka Kinjo, Satoshi Abe, Takafumi Ueno, Yoshikazu Tanaka, Min Yao
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県,つくば市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超好熱性古細菌RNaseP構成タンパク質Rpp38のRNA活性化の構造基盤2016

    • 著者名/発表者名
      大嶋浩介,高緒柱,中島崇,田中良和,姚閔,木村誠
    • 学会等名
      平成28年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      茨城県立県民文化センター(茨城県,水戸市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Pore formation mechanism of staphylococcal pore forming toxin2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Tanaka
    • 学会等名
      Max Planck Institute of Molecular Physiology Department 3 Lab Retreat Seminar
    • 発表場所
      Ringberg,ドイツ
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] aEF-2 recognition mechanism of ribosomal aP1 stalk at GTPase-associated center of ribosome2016

    • 著者名/発表者名
      Takehito Tanzawa, Yuki Kumakura, Yoshikazu Tanaka, Toshio Uchiumi, Isao Tanaka, MinYao
    • 学会等名
      The 42nd NAITO CONFERENCE on In the Vanguard of Structural Biology: Revolutionizing Life Science
    • 発表場所
      シャトレーゼガトーキングダム札幌 (北海道,札幌市)
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リボソームP1ストークによる翻訳伸長因子PhoEF-2認識機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      丹澤豪人,加藤公児,熊倉侑紀,田中良和,内海利男,田中勲,姚閔
    • 学会等名
      第4回Ribosome Meeting
    • 発表場所
      大阪医科大学(大阪府,高槻市)
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアにおけるユビチキン様翻訳後修飾の構造基盤2016

    • 著者名/発表者名
      陳明皓,奈良井峻,大村直毅,鴫直樹,田中良和,姚閔
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング2016
    • 発表場所
      いこいの湯宿いろは(北海道,虻田郡ニセコ町)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアにおける二機能性ユビキチン様タンパク質の機能調節の構造基盤2016

    • 著者名/発表者名
      陳明皓,奈良井峻,大村直毅,鴫直樹,田中良和,姚閔
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超巨大蛋白質会合体ヘモシアニンの結晶構造(Crystal structure of supermolecule hemocyanin)2016

    • 著者名/発表者名
      松野明日香,蓋作啓,加藤公児,田中良和,姚閔
    • 学会等名
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ・第7回MLFシンポジウム・第33回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Multidomain architecture of SepCysE confers transsulfursome flexibility to synthesize Cys-tRNACys in two-step indirect pathway2016

    • 著者名/発表者名
      Meirong Chen, Yume Kubo, Koji Kato, Yoshikazu Tanaka, Isao Tanaka, Min Yao
    • 学会等名
      第53回日本生化学会北海道支部例会 日本生化学会北海道支部・日本生物物理学会北海道支部 合同シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(北海道,札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Investigating a novel sulfur transfer mechanism involving an [4Fe-4S] cluster and ubiquitin-like protein sulfur donor2016

    • 著者名/発表者名
      Minghao Chen, Shun Narai, Naoki Omura, Min Yao, Naoki Shigi and Yoshikazu Tanaka
    • 学会等名
      The 4th International Life-Science Symposium (ILSS)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道,札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal structure of the intact 3.8-MDa molluscan hemocyanin2015

    • 著者名/発表者名
      Asuka Matsuno, Zuoqi Gai, Koji Kato, Sanae Kato, Takeshi Shimizu, Takeya Yoshioka, Hideki Kishimura, Tohru Terada, Yoshikazu Tanaka, Min Yao
    • 学会等名
      The 3rd International Life-Science Symposium
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The first crystal structure of intact 3.8 MDa molluscan hemocyanin2015

    • 著者名/発表者名
      松野明日香,蓋作啓,加藤公児,加藤早苗,清水健志,吉岡武哉,岸村栄毅,寺田透,田中良和,姚閔
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス自然科学本館(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The study on GTPase recognition mechanism of ribosomal P stalk on GTPase-associated center2015

    • 著者名/発表者名
      Takehito Tanzawa, Yuki Kumakura, Yoshikazu Tanaka, Toshio Uchiumi, Isao Tanaka, Min Yao
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Ribosome Synthesis
    • 発表場所
      ブリュッセル(ベルギー)
    • 年月日
      2015-08-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リボソームストークと翻訳因子GTPaseの相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      丹澤豪人,熊倉侑紀,田中良和,内海利男,田中勲,姚閔
    • 学会等名
      第17回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超好熱性古細菌RNasePにおける構造安定化に関わるRNA-タンパク質間相互作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      大嶋浩介,中島崇,角田佳充,木村誠,田中良和,姚閔
    • 学会等名
      第17回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌が赤血球を破壊する毒素の作用原理(Molecular mechanism of pore forming toxin from Staphylococcus aureus)2015

    • 著者名/発表者名
      田中良和,山下大智,菅原宇希,金子淳,神尾好是,姚閔
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 軟体動物の超巨大酸素運搬蛋白質会合体ヘモシアニンのX線結晶構造解析(Crystal structure analysis of oxygen transporting supermolecule hemocyanin)2015

    • 著者名/発表者名
      松野明日香,蓋作啓,加藤公児,加藤早苗,清水健志,吉岡武哉,岸村栄毅,寺田透,田中良和,姚閔
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分子量4MDaの細胞外酸素運搬体ヘモシアニンの解離-再会合2014

    • 著者名/発表者名
      加藤早苗,Md. Rafiqul Islam Khan,吉岡武也,信太茂春,岸村栄毅,清水健志,田中良和
    • 学会等名
      第87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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌由来α-ヘモリジン単量体の結晶構造2014

    • 著者名/発表者名
      菅原宇希,山下大智,田中良和,金子淳,神尾好是,田中勲,姚閔
    • 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(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 結晶構造解析により明らかになった黄色ブドウ球菌由来膜孔形成毒素の分子機構2014

    • 著者名/発表者名
      田中良和,山下大智,菅原宇希,金子淳,神尾好是,田中勲,姚閔
    • 学会等名
      第61回 トキシンシンポジウム
    • 発表場所
      ルネッサンスリゾートナルト(鳴門市)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Essential タンパク質科学 第2章2016

    • 著者名/発表者名
      田中良和
    • 総ページ数
      36
    • 出版者
      南江堂
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 北海道大学 X線構造生物学研究室 ホームページ

    • URL

      http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g6/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [産業財産権] ヘモシアニン会合体を用いた包摂体の製造方法2016

    • 発明者名
      田中良和,松野明日香,北村朗,金城政孝,姚閔,上野隆史,安部聡
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学,国立大学法人東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-12-17  

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