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天然型SS結合を有する分子量1万の最小レポータ蛋白質の大腸菌を用いた改変

研究課題

研究課題/領域番号 26560432
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生物分子化学
研究機関東京農工大学

研究代表者

黒田 裕  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10312240)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード蛋白質工学 / 生物活性物質の探索 / SS結合 / 探索法 / ランダム変異 / VanX / 溶菌 / 生物発光
研究成果の概要

ガウシア・ルシフェラーゼ(GLuc;168残基)は、優れた最小のレポータ蛋白質となる可能性を秘めているが、その構造は未知であり応用が遅れている。本計画において2つの成果を得た。まず、GLuc配列中にランダム変異を導入し、発光波長が野生型と異なる変異体の探索(スクリーニング)を行った。探索には、VanX酵素による大腸菌の自己溶菌効果を用いることでGLucを菌体内から溶出させた。その結果、未精製GLucのスクリーニングが可能になり、最大発光波長が5nmレッドシフトした変異体を同定した。さらに、核磁気共鳴法(NMR)を用いたGLucの構造解析から、主鎖原子の7割の帰属と二次構造を同定した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] A novel screening system based on VanX mediated autolysis - application to Gaussia luciferase2016

    • 著者名/発表者名
      Wu Nan, Kamioka Tetsuya, Kuroda Yutaka
    • 雑誌名

      Biotechnol Bioeng

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1413-1420

    • DOI

      10.1002/bit.25910

    • 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 and biophysical analysis of sero-specific immune responses using epitope grafted Dengue ED3 mutants2015

    • 著者名/発表者名
      Kulkarni R Manjiri, Islam M Mohammad, Numoto Nobutaka, Elahi Montasir, Mahib R Mamunur, Ito Nobutoshi, Kuroda Yutaka
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1854 号: 10 ページ: 1438-43

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2015.07.004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis and control of protein crystallization using short peptide tags that change solubility without structure, thermal stability and function2015

    • 著者名/発表者名
      Islam M, Nakamura S, Noguchi K, Yohda M, Kidokoro S, Kuroda Y
    • 雑誌名

      Crystal Growth Design

      巻: 15 号: 6 ページ: 2703-2711

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.5b00010

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bacterial expression and re-engineering of Gaussia princeps luciferase and its use as a reporter protein2015

    • 著者名/発表者名
      Wu Nan, Rathnayaka Tharangani, Kuroda Yutaka
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1854 号: 10 ページ: 1392-9

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2015.05.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 蛍光セルフクエンチを用いたアモルファス凝集形成機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      如澤浩樹, 座古保, 前田瑞夫, 千葉一裕, 黒田裕
    • 雑誌名

      月刊バイオインダストリー(シーエムシー出版)

      巻: 9月号 ページ: 36-41

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Plant-PrAS: A database of physicochemical and structural properties, and novel functional regions in plant proteomes2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kurotani, Yutaka Yamada, Kazuo Shinozaki, Yutaka Kuroda, and Tetsuya Sakurai
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 56(1) 号: 1 ページ: e11-e11

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu176

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biochemical and biophysical characterization of an unexpected bacteriolysis activity of VanX- a member of the vancomycin-resistance vanA gene cluster-2014

    • 著者名/発表者名
      Shihori Sohya, Tetsuya Kamioka, Chisako Fujita, Tei Maki, Yoshihiro Ohta, and Yutaka Kuroda
    • 雑誌名

      J Biol, Chem

      巻: 289(52) 号: 52 ページ: 35686-35694

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.590265

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] H-DROP: an SVM based helical domain linker predictor trained with features optimized by combining random forest and stepwise selection2014

    • 著者名/発表者名
      Teppei Ebina, Suzuki Ryosuke, Ryotaro Tsuji, Yutaka Kuroda
    • 雑誌名

      J Comput Aided Mol Des

      巻: 28(8) 号: 8 ページ: 831-839

    • DOI

      10.1007/s10822-014-9763-x

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlations between protein disorder and post-translational modifications in plants2014

    • 著者名/発表者名
      3. Kurotani A, Tokmakov AA, Kuroda Y, Fukami Y, Shinozaki K, Sakurai T.
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: v. 30 号: 8 ページ: 1095-1103

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btt762

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Plant-PrAS: a database of physicochemical and structural properties and the comparative analysis in plant proteomes2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kurotani, Alexander Tokmakov, Yutaka Kuroda, Kazuo Shinozaki, Tetsuya Sakurai
    • 学会等名
      第57回植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ペプチド溶解性の分子動力学シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      黒田 裕
    • 学会等名
      第5回日本生物物理学会関東支部会
    • 発表場所
      (財)桐生地域地場産業振興センター(群馬県桐生市)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子動力学シミュレーションを用いたタンパク質・ペプチドの溶解性解析2016

    • 著者名/発表者名
      黒田 裕
    • 学会等名
      大阪大学蛋白室研究所セミナー「構造を基盤とする蛋白質科学における未解決問題」
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modeling and experimental assessment of buried Leu-Ile mutation in DEN4 ED32016

    • 著者名/発表者名
      Kulkarni Manjiri Ravindra, Nobutaka Numoto, Nobutoshi Ito, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      大阪大学蛋白室研究所セミナー「構造を基盤とする蛋白質科学における未解決問題」
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 格子モデルを用いたタンパク質凝集のシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      河村 直樹, 鈴木 涼祐, 黒田 裕
    • 学会等名
      大阪大学蛋白室研究所セミナー「構造を基盤とする蛋白質科学における未解決問題」
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習法SVMを用いたヘリカルリンカー予測機H-DROP2016

    • 著者名/発表者名
      井出 宗一郎, Tambi Richa, 鈴木 涼祐, 蝦名 鉄平, 黒田 裕
    • 学会等名
      大阪大学蛋白室研究所セミナー「構造を基盤とする蛋白質科学における未解決問題」
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 全原子 MD シミュレーションによるアラニンスキャニング変異を導入したアミロイド形成ペプチドの凝集解析2015

    • 著者名/発表者名
      小須田 慧司, 末永 敦, 森本 元太郎, 泰地 真弘人, 黒田 裕
    • 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(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] 多数ペプチドから成る系の全原子分子動力学シミュレーションによるペプチド溶解性2015

    • 著者名/発表者名
      黒田 裕, 佐藤 雄士, 末永 敦, 泰地 真弘人
    • 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(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] Control of protein aggregation and oligomerization using short SEP (Solubility Enhancing Peptide) tags2015

    • 著者名/発表者名
      Kabir Md. Golam, Islam Mohammmad Monirul, 黒田 裕
    • 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(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] Accelerated H-DROP: An SVM based Helical Domain linker pRedictor trained with OPtimized features2015

    • 著者名/発表者名
      Tambi Richa, Ide Soichiro, Suzuki Ryosuke, Ebina Teppei, Kuroda Yutaka
    • 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(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
    • 招待講演
  • [学会発表] Peptides solubility estimated by all-atom molecular dynamics simulation of multipeptide systems concur with experimental values2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      IUPAC 45th World Chemistry Congress
    • 発表場所
      釜山(韓国)
    • 年月日
      2015-08-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複数ペプチドの全原子分子動力学シミュレーションを用いたアミロイド形成機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      小須田慧司, 末永敦, 泰地真弘人, 黒田裕
    • 学会等名
      第4回日本生物物理学会関東支部会
    • 発表場所
      日本大学文理学部(東京都・世田谷区)
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural and thermodynamic study of extensively simplified BPTIs reveals a novel enthalpy stabilization mechanism through multiple alanine substitution2014

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Monirul Islam, Keiichi Noguchi, Masafumi Yohda, Shun-ichi Kidokoro, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] X-ray crystallography and ELISA interaction studies reveal the sero-specificity in dengue virus2014

    • 著者名/発表者名
      Manjiri Ravindra Kulkarni, Monirul M. Islam, Montasir Elahi, Nobutaka Numoto, Nobutoshi Ito, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 全原子MDシミュレーションによるアラニンスキャニング変異を導入したアミロイド形成ペプチドの凝集解析2014

    • 著者名/発表者名
      小須田 慧司, 末永 敦, 佐藤 雄士, 泰地 真弘人, 黒田 裕
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis and control of amorphous protein aggregation using short peptide tags2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      JSPS Japan Hungary Joint Seminar
    • 発表場所
      蛋白質研究所(大阪大学)(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of protein crystallization using short Solubility Controlling Peptide tags2014

    • 著者名/発表者名
      黒田裕、Mohammad M Islam
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      北海道札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Epitope grafted mutants provide molecular insights into sero-speci_c interactions of Dengue's ED3 with it`s monoclonal antibody(Best Poster Award;ベストポスター賞受賞)2014

    • 著者名/発表者名
      Manjiri R. Kulkarni, Montasir Elahi, Monirul M. Islam, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      2nd UTISA Symposium-2014
    • 発表場所
      在日本インド大使館(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 疎水性・親水性モデルを用いらないタンパク質溶解性の解析2014

    • 著者名/発表者名
      黒田 裕
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜/横浜産貿ホールマリネリア(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VanXの溶菌活性を用いた新規スクリーニング法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      呉 楠、上岡 哲矢、黒田 裕
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜/横浜産貿ホールマリネリア(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Protein Aggregation by using Dynamic Light Scattering and Static Light Scattering Techniques2014

    • 著者名/発表者名
      Md. Golam Kabir、Tamotsu Zako、Mizuo Maeda、Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜/横浜産貿ホールマリネリア(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Biophysical analysis of protein aggregation kinetics using Solubility Controlling Peptide( SCP) tags2014

    • 著者名/発表者名
      Mohammad M Islam、Alam M Khan、黒田 裕
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜/横浜産貿ホールマリネリア(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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