結晶構造解析できないタンパク質の気相および溶液における構造の比較

• 研究課題/領域番号: 26505009
• 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: オミクス計測科学
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 明石 知子 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 准教授 (10280728)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 蛋白質 / 生体分子 / 分析科学 / 質量分析 / タンパク質 / 国際情報交換 / フランス

研究成果の概要

結晶化できないために構造解析が困難な天然変性領域を含むタンパク質の気相および溶液における構造について、イオンモビリティ質量分析(IM-MS)とX線小角散乱（SAXS)および分子動力学シミュレーション(MD simulation) を組み合わせて解析した。200 kDaを超える巨大分子であるヌクレオソームコアのESI-MSで観測される構造について、計算科学を用いてテイル部分を含めた解析を試みた。さらに、結晶構造解析が困難なCGリッチなDNAを用いたヌクレオソームコアの特性解析を目指して試料調製した。

研究成果

• [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)
• [国際共同研究] INSERM(フランス)
• [国際共同研究] Univ. of New South Wales(オーストラリア)
• [国際共同研究] POSTECH(韓国)
• [雑誌論文] Structural analysis and taste evaluation of γ-glutamyl peptides comprising sulfur-containing amino acids (2018)
  • 著者名/発表者名: Amino Yusuke、Wakabayashi Hidehiko、Akashi Satoko、Ishiwatari Yutaka
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 82 号: 3 ページ: 383-394
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1436433
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D structural analysis of protein O-mannosyl kinase, POMK, a causative gene product of dystroglycanopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Nagae, S.K.Mishra, M.Neyazaki, R.Oi, A.Ikeda, N.Matsugaki, S.Akashi, H.Manya, M.Mizuno, H.Yagi, K.Kato, T.Senda, T.Endo, T.Nogi, and Y.Yamaguchi
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: - 号: 4 ページ: 348-359
  • DOI: 10.1111/gtc.12480
  • 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] Structure and assembly mechanisms of toxic human islet amyloid polypeptide oligomers associated with copper. (2016)
  • 著者名/発表者名: Lee, S.J.C., Choi, T.S. Lee, J.W., Lee, H.J., Mun D.-G., Akashi, S., Lee, S.-W., Lim, M.H., Kim, H.I.
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 7 号: 8 ページ: 5398-5406
  • DOI: 10.1039/c6sc00153j
  • NAID: 120006557137
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Charge on the Conformation of Highly Basic Peptides including the Tail Regions of Histone Proteins by Ion Mobility Mass Spectrometry. (2016)
  • 著者名/発表者名: Akashi, S., Downard, K.M.
  • 雑誌名: Anal. Bioanal. Chem. 巻: 408 号: 24 ページ: 6637-6648
  • DOI: 10.1007/s00216-016-9777-4
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The C-terminal acidic domain of histone chaperone human NAP1 is an efficient binding-assistant for histone H2A-H2B but not H3-H4. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohtomo, H., Akashi, S., Moriwaki, Y., Okuwaki, M., Osakabe, A., Nagata, K., Kurumizaka, H., Nishimura, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 21 号: 3 ページ: 252-264
  • DOI: 10.1111/gtc.12339
  • NAID: 120007135590
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive Characterization of Relationship Between Higher-Order Structure and FcRn Binding Affinity of Stress-Exposed Monoclonal Antibodies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida, D., Yamazaki, K, Akashi, S.
  • 雑誌名: Pharm. Res. 巻: 33 号: 4 ページ: 994-1002
  • DOI: 10.1007/s11095-015-1845-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-neutralization effect of the tail regions on the histone H2A/H2B dimer structure. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saikusa, K., Shimoyama, S., Asano, Y., Nagadoi, A., Sato, M., Kurumizaka, H., Nishimura, Y., and Akashi, S.
  • 雑誌名: Protein Science 巻: - 号: 8 ページ: 20-27
  • DOI: 10.1002/pro.2673
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mass spectrometric approach for characterizing the disordered tail regions of the histone H2A/H2B dimer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saikusa, K., Nagadoi, A., Hara, K., Fuchigami, S., Kurumizaka, H., Nishimura, Y., and Akashi, S.
  • 雑誌名: Anal. Chem. 巻: 87 号: 4 ページ: 2220-2227
  • DOI: 10.1021/ac503689w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ネイティブ質量分析 -ヌクレオソームから生命現象をつかさどる金属の解析まで- (2018)
  • 著者名/発表者名: 明石知子
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] アセチル化に伴うヌクレオソームの構造変化の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 七種和美・新屋大貴・加藤大貴・畔上奈々子・長土居有隆・泉俊輔・西村善文・胡桃坂仁志・明石知子
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会（2017）
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] ネイティブな状態を捕える質量分析の構造生物学での展開 (2017)
  • 著者名/発表者名: 明石知子
  • 学会等名: 2017年度生命科学系合同年次大会
• [学会発表] Structural and biochemical analysis of overlapping dinucleosome containing histone variants and histone modifications (2017)
  • 著者名/発表者名: Wataru Kobayashi, Maya Aihara1, Daiki Kato, Masako Koyama, Kazumi Saikusa, Satoko Akashi, Rintaro Inoue, Masaaki Sugiyama, Hitoshi Kurumizak
  • 学会等名: EMBO Conference “The Nucleosome: From Atoms to Genomes”
  • 国際学会
• [学会発表] 再構成したヌクレオソームのネイティブ質量分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 明石知子
  • 学会等名: 第17回日本蛋白質科学会年会
• [学会発表] ヌクレオソームコア粒子のESI-MSにおける電荷分布の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前川怜奈、大橋和音、長土居有隆、明石知子
  • 学会等名: 第65回質量分析総合討論会
• [学会発表] 不揮発性緩衝液で調製したタンパク質複合体のNative質量分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 七種和美、加藤大貴、長土居有隆、胡桃坂仁志、明石知子
  • 学会等名: 第65回質量分析総合討論会
• [学会発表] Behavior of Intrinsically Disordered Regions in Protein Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Saikusa, Akihisa Osakabe, Yasushi Kawata, Hitoshi Kurumizaka, Satoko Akashi
  • 学会等名: 21st International Conference on Mass Spectrometry
  • 発表場所: Metro Toronto Convention Centre (Toronto, Canada)
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] タンパク質複合体の天然変性領域の構造への影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 明石知子
  • 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
  • 招待講演
• [学会発表] 高塩基性ペプチドのコンフォメーションと電荷の関係の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 明石知子、Kevin Downard
  • 学会等名: 第64回質量分析総合討論会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-05-18
• [学会発表] 高塩基性ペプチドのイオンモビリティ質量分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 明石知子
  • 学会等名: 第6回イオン移動度研究会
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都八王子市）
• [学会発表] Overlapping dinucleosomeの構造生物学的および物理化学的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 足立風水也、越阪部晃永、堀越直樹、有村泰宏、七種和美、明石知子、西村善文、杉山正明、河野秀俊、胡桃坂仁志
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Comprehensive Characterization of Relationship between Higher-Order Structure and Biological Function of Stress-Exposed Monoclonal Antibodies (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Tsuchida, Katsuyoshi Yamazaki, Satoko Akashi
  • 学会等名: Mass Spec 2015
  • 発表場所: Brooklyn (USA)
  • 年月日: 2015-09-22
  • 国際学会
• [学会発表] Ion mobility mass spectrometry to investigate the stability of β-crystallin dimers to increased oxidation and its significance to RP-MS/protein footprinting applications (2015)
  • 著者名/発表者名: Kevin Downard, Satoko Akashi, Simin Maleknia, Kazumi Saikusa
  • 学会等名: 36th British Mass Spectrometry Society Annual Meeting
  • 発表場所: Birmingham (UK)
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] Native Mass Spectrometry of Protein Complexes with Intrinsically Disordered Regions (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoko Akashi
  • 学会等名: 2015 Korean Society for Mass Spectrometry Annual Meeting
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 2015-08-19
  • 招待講演
• [学会発表] Behavior of histone H2A/H2B dimers in the gas phase (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoko Akashi
  • 学会等名: The 3rd Global Mass Spectrometry Trends and Ion Chemistry
  • 発表場所: Pohang (Korea)
  • 年月日: 2015-08-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 水素／重水素交換－質量分析を用いたバイオ医薬品の構造活性相関の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土田大介、山﨑勝由、明石知子
  • 学会等名: 第63回質量分析総合討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2015-06-17
• [学会発表] タンパク質複合体中の天然変性領域の振る舞い (2015)
  • 著者名/発表者名: 七種和美、足立風水也、越阪部晃永、前澤拓也、西村善文、胡桃坂仁志、明石知子
  • 学会等名: 第63回質量分析総合討論会、つくば（2015.6.17-19）
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2015-06-17
• [学会発表] テイル欠損したヌクレオソームの調製と修飾による構造変化の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前澤拓也, 七種和美, 長土居有隆, 胡桃坂仁志, 西村善文, 明石知子
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Behavior of the disordered tail regions of the histone H2A/H2B dimer (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Saikusa, Aritaka Nagadoi, Kana Hara, Sotaro Fuchigami, Hitoshi Kurumizaka, Yoshifumi Nishimura and Satoko Akashi
  • 学会等名: 20th International Conference on Mass Spectrometry
  • 発表場所: Geneva (Switzerland)
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-28
• [学会発表] Native Mass Spectrometry of Reconstituted Human Nucleosome Core Particle (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoko Akashi, Nanako Azegami, Kazumi Saikusa, Yasuto Todokoro, Aritaka Nagadoi, Hitoshi Kurumizaka, Yoshifumi Nishimura
  • 学会等名: 20th International Conference on Mass Spectrometry
  • 発表場所: Geneva (Switzerland)
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-28
• [学会発表] Stability of the B2B3-beta crystallin heterodimer to increased oxidation by radical probe and ion mobility mass spectrometry (2014)
  • 著者名/発表者名: Kevin Downard, Satoko Akashi, Simin Maleknia, Kazumi Saikusa
  • 学会等名: 20th International Conference on Mass Spectrometry
  • 発表場所: Geneva (Switzerland)
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-28
• [学会発表] ネイティブ質量分析 -タンパク質複合体のストイキオメトリーの確実な決定手法- (2014)
  • 著者名/発表者名: 明石知子
  • 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