プロテインAとその誘導体の溶液内構造と抗体との結合様式の解明

• 研究課題/領域番号: 26400438
• 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・化学物理・ソフトマターの物理
• 研究機関: 姫路日ノ本短期大学
• 研究代表者: 木原 裕 姫路日ノ本短期大学, その他部局等, 特任教授 (20049076)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2016年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ｘ線溶液散乱 / プロテインA / 蛋白質の溶液内構造 / 免疫グロブリン / protein A / X線溶液散乱法 / IgG の Fc fragment / 免疫抗体 / 溶液内構造 / 免疫グロブリンG

研究成果の概要

プロテインAの溶液内の構造を，主にX線溶液散乱法とMD計算の知識を統合して求めた。試料としては、野生型だけでなく、一部をより安定化するように改変したC5d、さらにやや慣性半径の小さくなる C5n1 の3種を用い，酸性，中性におけるそれぞれの構造を調べた。
結果は、MDで計算した結果と非常によく一致した。このことは，通常の球状たんぱく質とは異なり，５つあるドメインがそれぞれあまりストレスをかけないで，弱い結合で構造を保っていることを示唆している。
次に プロテインAと免疫グロブリンIgGのFc端との相互作用を測定し，SVD法により複合体のみの散乱曲線を求めた。この構造の決定は今後の課題である。

研究成果

• [雑誌論文] A redox switch shapes the Lon protease exit pore to faclutatively regulate proteolysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishi, W., Kukimoto-Niino, M., Terada, T., Shirouzu, M., Muramatsu, T., Kojima, M., Kihara, H., and Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Nat. Chem. Biol. 巻: 11 号: 1 ページ: 46-51
  • DOI: 10.1038/nchembio.1688
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Physicochemical and mutational analysis of intersubunit interactions of Eshcerichia coli ferritin A. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohtomo, H., Ohtomo, M. sato, D., Kurobe, A., Sunato, A., Matsumura, Y., Kihara, H., Fujiwara, K. Ikeguchi, M.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 54 号: 40 ページ: 6243-6251
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.5b00723
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A redox switch shapes the Lon protease exit pore to facultively regulate proteolysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishii, W., Kukimoto-Niino, M., Terada, T., Shirouzu, M., Muramatsu, T., Kojima, M., Kihara, H., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 巻: 11 ページ: 46-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural stability of E. coli trigger factor studied by synchrotron small-angle X-ray scattering, ., (2014)
  • 著者名/発表者名: Yi Shi, Masaji Shinjo, Jun-Mei Zhou, Hiroshi Kihara
  • 雑誌名: Biophys. Chem 巻: 175-176 ページ: 39-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] C-terminal 13-residue truncation in-duces compact Trigger Factor conformation and severely impairs its dimerization ability, (2014)
  • 著者名/発表者名: Yi Shi, Ling Yu, Hiroshi Kihara and Jun-Mei Zhou
  • 雑誌名: Protein & Peptide Letters 巻: 21 ページ: 476-482
  • 査読あり
• [雑誌論文] alpha-helix formation rate of loigopeptides at subzero temperatures (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhi-jie Qin, Akio Shimizu, Jinsong Li, Masamichi Ikeguchi, Masaji Shinjo and Hiroshi Kihara
  • 雑誌名: Biophysics 巻: 10 ページ: 9-13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Expansion of Whack-A mole model to a time-lag phase of radiation effect (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kihara
  • 学会等名: YITP International Workshop: Biological & Medical Science based on Physics:
  • 発表場所: 京都大学湯川研究所
  • 年月日: 2015-11-05
• [学会発表] 放射光を光源とした軟X線顕微鏡によるカビ臭産生シアノバクテリアの観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹本邦子，吉村真史，難波秀利，木原 裕
  • 学会等名: 第５６回日本組織細胞化学会
  • 発表場所: 関西医科大学
  • 年月日: 2015-10-03
• [学会発表] Sirt4 複合体構造モデリング (2015)
  • 著者名/発表者名: 小島 正樹
  • 学会等名: 日本バイオイメージング学会
  • 発表場所: 東京理科大学葛飾キャンパス
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] Protein A 及びその誘導体のX線溶液散乱法による構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新庄正路，市村 薫，山本章嗣, 木原 裕
  • 学会等名: 第５３回日本生物物理学会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Lon protease from Enterobacteriaceal facultative anaerobes is a redox-switched AAA+ protease (2014)
  • 著者名/発表者名: Wataru Nishii, Mutsuko Kukimoto-Niino, Takaho Terada, Mikako Shirouzu, Tomonari Muramatsu Masaki Kojima, Hiroshi Kihara Shigeyuki Yokoyama
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 国立京都会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18