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プレフォルディン-2型シャペロニンシステムのダイナミクスとフォールディング機構

公募研究

研究領域生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現
研究課題/領域番号 16H00753
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京農工大学

研究代表者

養王田 正文  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50250105)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードシャペロン / シャペロニン / フォールディング / 結晶化 / 相互作用 / プレフォルディン / ダイナミクス
研究実績の概要

好熱性真菌Chaetomium thermophilum由来プレフォルディン(CtPFD)の機能・構造解析、及びC. thermophilum由来グループ2型シャペロニン(CtCCT)との協調作用を解析した。CtPFDが豚脳由来チューブリンと結合することをPull Down Assayで解析した。CtPFDの結晶化スクリーニングを行い、結晶を得ることに成功した。得られた結晶にX線を照射したが、分解能が低く詳細な構造の解明には至らなかった。古細菌由来PFDの結晶構造において末端領域に存在するDisorder領域の構造が明らかとなっていないことから、Disorder領域が分解能低下の原因である可能性が予想された。そこで、長い末端を有するアルファ型サブユニットである PFD3の両末端を28残基、PFD5のN末端20残基及びC末端21残基削った変異体を構築した。この変異体の機能及び結晶構造解析を継続して進めている。CtPFDとCtCCTの相互作用をBiacoreを用いた表面プラスモン共鳴により解析した。獲得したセンサーグラムに対しカーブフィッティング行い、結合・解離速度定数及び解離定数を決定した。解離定数は先行研究より報告されている超好熱性古細菌Pyrococcus horikoshii OT3由来PFDとCPNのものとおよそ一致していた。また、高速AFM及び電子顕微鏡によりCtCCTとCtPFDの相互作用を解析し、CtCCTにCtPFDが結合している様子が観察された。また、アクチンがCtPFDからCtCCTに受け渡されることを実験的に証明した。再構成型大腸菌無細胞タンパク質合成系(Pure System)を用い、CtPFDとCtCCTの種々の真核生物由来細胞質タンパク質のフォールディングへの効果を解析した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 7件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Prefoldin, a jellyfish-like molecular chaperone: functional cooperation with a group II chaperonin and beyond2018

    • 著者名/発表者名
      Muhamad Sahlan, Tamotsu Zako, Masafumi Yohda
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 10 号: 2 ページ: 339-345

    • DOI

      10.1007/s12551-018-0400-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Time-Resolved Measurement of the ATP-Dependent Motion of the Group II Chaperonin by Diffracted Electron Tracking2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Ogawa, Yohei Y. Yamamoto, Keisuke Abe, Hiroshi Sekiguchi, Yuji Y. Sasaki, Akira Ishikawa, Judith Frydman, Masafumi Yohda
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 4 ページ: 950-950

    • DOI

      10.3390/ijms19040950

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modification of the response of olfactory receptors to acetophenone by CYP1a22017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Asakawa, Yosuke Fukutani, Aulaphan Savangsuksa, Keiich Noguchi, Hiroaki Matsunami, Masafumi Yohda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 10167-10167

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10862-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymmetry in the function and dynamics of the cytosolic group II chaperonin CCT/TRiC2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Y. YAMAMOTO, Yuko UNO, Eiryo SHA, Kentaro IKEGAMI, Noriyuki ISHII, Naoshi DOHMAE, Hiroshi SEKIGUCHI, Yuji C. SASAKI, Masafumi YOHDA
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12(5) 号: 5 ページ: 0176054-0176054

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0176054

    • 関連する報告書
      2017 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] Successful PEGylation of hollow encapsulin nanoparticles from Rhodococcus erythropolis N771 without affecting their disassembly and reassembly properties2017

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Sonotaki, Taku Takami, Keiichi Noguchi, Masafumi Odaka, Masafumi Yohda. Yoshihiko Murakami
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 5 号: 6 ページ: 1082-1089

    • DOI

      10.1039/c7bm00207f

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structures of highly simplified BPTIs provide insights into hydration-driven increase of unfolding enthalpy2017

    • 著者名/発表者名
      M. M. Islam, M. Yohda, S. I. Kidokoro, Y. Kuroda
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 41205-41205

    • DOI

      10.1038/srep41205

    • 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
  • [雑誌論文] Olfactory receptor accessory proteins play crucial roles in receptor function and gene choice2017

    • 著者名/発表者名
      R. Sharma, Y. Ishimaru, I. Davison, K. Ikegami, M. S. Chien, H. You, Q. Chi, M. Kubota, M. Yohda, M. Ehlers, H. Matsunami
    • 雑誌名

      Elife

      巻: 印刷中

    • DOI

      10.7554/elife.21895

    • 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
  • [雑誌論文] Split luciferase complementation assay for the analysis of G protein-coupled receptor ligand response in Saccharomyces cerevisiae2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukutani, J. Ishii, A. Kondo, T. Ozawa, H. Matsunami, M. Yohda
    • 雑誌名

      Biotechnol. Bioeng.

      巻: 114 号: 6 ページ: 1354-1361

    • DOI

      10.1002/bit.26255

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A method of expression for an oxygen-tolerant group III alcohol dehydrogenase from Pyrococcus horikoshii OT32017

    • 著者名/発表者名
      C. Sugimoto, K. Takeda, Y. Kariya, H. Matsumura, M. Yohda, H. Ohno, N. Nakamura
    • 雑誌名

      J. Biol. Inorg. Chem.

      巻: 482 号: 4 ページ: 700-705

    • DOI

      10.1007/s00775-017-1439-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression and characterization of the Plasmodium translocon of the exported proteins component EXP22016

    • 著者名/発表者名
      K. Hakamada, H. Watanabe, R. Kawano, K. Noguchi, M. Yohda
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 482 号: 4 ページ: 751-764

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.11.097

    • 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] Characterization of group II chaperonins from an acidothermophilic archaeon Picrophilus torridus2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Y. Yamamoto, K. Tsuchida, K. Noguchi, N. Ogawa, H. Sekiguchi, Y. C. Sasaki, M. Yohda
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 6 号: 7 ページ: 751-764

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12090

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improvement of enantioselectivity of the B-type halohydrin hydrogen-halide-lyase from Corynebacterium sp. N-10742016

    • 著者名/発表者名
      F. Watanabe, F. Yu, A. Ohtaki, Y. Yamanaka, K. Noguchi, M. Odaka, M. Yohda
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 122 号: 3 ページ: 270-275

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.02.003

    • NAID

      40020949768

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and functional characterization of aspartate racemase from the acidothermophilic archaeon Picrophilus torridus,2016

    • 著者名/発表者名
      T. Aihara, T. Ito, Y. Yamanaka, K. Noguchi, M. Odaka, M. Sekine, H. Homma, M. Yohda
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 20 号: 4 ページ: 385-393

    • DOI

      10.1007/s00792-016-0829-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Contribution of the C-Terminal Region of a Group II Chaperonin to its Interaction with Prefoldin and Substrate Transfer.2016

    • 著者名/発表者名
      Zako T, Sahlan M, Fujii S, Yamamoto YY, Tai PT, Sakai K, Maeda M, Yohda M.
    • 雑誌名

      J Mol Biol.

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2405-2417

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2016.04.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic Mechanism of Nitrile Hydratase Subsequent to Cyclic Intermediate Formation: A QM/MM Study2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kayanuma, M. Shoji, M. Yohda, M. Odaka, Y. Shigeta
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 123(13) 号: 13 ページ: 3259-3266

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b11363

    • 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
  • [学会発表] Molecular Characterization and protein folding mechanism of the prefoldin-CCT system2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Y.Yamamoto、Yuko Uno、Kento Morita、Tomohito Obata、Ayaka Fukui、Masafumi Yohda
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Protein folding mechanism of group II chaperonin2017

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda
    • 学会等名
      第44回生体分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymmetry in the function and dynamics of the cytosolic group II chaperonin CCT/TRiC2017

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda、Yohei Y.Yamamoto、Yuko Uno
    • 学会等名
      The 5th Asia Pacific Protein Association Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular characterization and protein folding mechanism of the prefoldin-CCT system2017

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda、Yohei Y.Yamamoto、Yuko Uno、Kento Morita
    • 学会等名
      Thermophiles 2017 ( 14th International Meeting on Thermophile Biology)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 好熱性真菌Chaetomium thermophilum由来プレフォルディンの機能構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      森田健斗、堀綾香、山本陽平、宇野裕子、野井健太郎、小椋光、Jose M. Valpuesta、野口恵一、養王田正文
    • 学会等名
      第12回臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 真核生物プレフォルディン-CCTシステムの基質特異性解析2017

    • 著者名/発表者名
      福井彩花、小畑智弘、森田健斗、宇野裕子、山本陽平、丹羽達也、田口英樹、養王田正文
    • 学会等名
      第12回臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 真核生物プレフォルディン-CCTシステムの基質特異性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      小畑智弘、福井彩花、森田健斗、宇野裕子、山本陽平、丹羽達也、田口英樹、養王田正文
    • 学会等名
      2017年度 生命化学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌由来の脱凝集因子 Hsp104の機能構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      篠原恭介、井上耀介、花園祐矢、野井健太郎、川本晃大、竹田一旗、岩政菜津記、野口恵一、難波啓一、小椋光、三木邦夫、養王田正文
    • 学会等名
      2017年度 生命化学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌 Chaetomium thermophilum 由来プレフォルディンの機能構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      森田健斗、堀綾香、山本陽平、宇野裕子、野井健太郎、小椋光、Jose M. Valpuesta、野口恵一、養王田正文
    • 学会等名
      2017年度 生命化学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌Chaetomium thermophilum由来プレフォルディンの機能構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      養王田 正文、森田 健斗、山本 陽平、宇野 祐子、野口 恵一
    • 学会等名
      第11回臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      山口大学医学部霜仁会館、宇部
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 真核生物型プレフォルデイン-グループII型シャペロニンシステムのタンパク質フォールディング機能2016

    • 著者名/発表者名
      養王田正文、山本陽平、宇野裕子、森田健斗、野口恵一
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター、仙台
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Protein Folding Mechanism of Prefoldin - Group II Chaperonin System Revealed by the Study on That from Hyperthermophilic Archaea2016

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda, Kohei Y.Yamamoto, Tamotsu Zako
    • 学会等名
      Extremophiles2016 -11th International Congress in Extremophiles-
    • 発表場所
      Kyoto University Clock Tower Centennial Hall, Kyoto
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Expression of Olfactory Receptors in Yeast for The Development of Odorant Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda, Yosuke Fukutani
    • 学会等名
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON BIOMEDICAL ENGINEERING
    • 発表場所
      The Margo Hotel, Depok Indonesia
    • 年月日
      2016-05-30
    • 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] EXPRESSION, PURIFICATION, CHARACTERIZATION AND CRYSTALLIZATION OF THE MOLECULAR CHAPERONE PREFOLDIN FROM CHAETOMIUM THEMOPHILUM2016

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda, Kento Morita, Yohei Y Yamamoto, Ayaka Hori, Yuko Uno, Keiichi Noguchi
    • 学会等名
      PROTEIN HOMEOSTASIS IN HEALTH & DISEASE
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory, USA
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EXPRESSION, PURIFICATION, AND CHARACTERIZATION OF THE GROUP II CHAPERONIN CCT FROM CHAETOMIUM THEMOPHILUM2016

    • 著者名/発表者名
      Yohei Y Yamamoto、Eiryo Sha、Yuko Uno、Kentaro Ikegami、Keiichi Noguchi, Naoshi Dohmae, Hiroshi Sekiguchi, Yuji C Sasaki, Masafumi Yohda
    • 学会等名
      PROTEIN HOMEOSTASIS IN HEALTH & DISEASE
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory, USA
    • 年月日
      2016-04-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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