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網羅的アミノ酸置換データベースに基づく蛋白質の揺らぎ制御

公募研究

研究領域揺らぎが機能を決める生命分子の科学
研究課題/領域番号 21107534
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
研究機関東京大学 (2010)
独立行政法人産業技術総合研究所 (2009)

研究代表者

新井 宗仁  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (90302801)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2009年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード蛋白質 / 生物物理学 / 蛋白質工学 / 天然変性蛋白質 / 揺らぎ / アミノ酸置換 / ジヒドロ葉酸還元酵素 / 酵素活性 / 熱安定性 / 分子進化 / 網羅的変異解析
研究概要

蛋白質の機能発現機構を解明するためには、「揺らぎ」という観点からの理解が本質的であり、その鍵となるのが「天然変性蛋白質」である。本研究では、様々な天然変性蛋白質が標的分子を認識するメカニズムについて解析を行い、次の成果を得た。
1.天然変性蛋白質MLLは、転写コアクチベータCBPのKIXドメインと結合して構造形成する。KIX上のMLL結合部位にアラニン・スキャン変異を導入した結果、KIXのLeu628は、MLLとの相互作用において特に重要な残基であることが明らかになった。詳細なNMR解析の結果、この残基は、ループ構造の揺らぎを制御し、MLLとの結合を安定化する役割を持つことが示唆された。(Arai et al.(2010) FEBS Lett.584,4500)
2.癌抑制因子p53は、その天然変性領域が多重リン酸化されることによって、CBP依存的に転写活性化を受けるが、そのメカニズムは未解明であった。我々は、p53の天然変性領域を1~3ヶ所リン酸化したペプチドを作成し、CBPとの相互作用を網羅的に調べた。その結果、リン酸化の数を増やすに従って結合は段階的・加算的に強まることを見出した。おそらく、p53の多重リン酸化は、段階的転写調節を行い、ストレス増強に従って転写を活性化すると考えられる。(Lee et al.(2010) PNAS 107,19290)
3.HIV-1由来のTatは天然変性蛋白質であり、1本鎖の核酸と相互作用して構造形成する。その標的分子認識機構を解明することを目指して、Tat蛋白質の発現系を構築した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Graded enhancement of p53 binding to CREB-binding protein (CBP) by multisite phosphorylation2010

    • 著者名/発表者名
      Chul Won Lee, Josephine C, Ferreon, Allan C.M.Ferreon, 新井宗仁, Peter E.Wright
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.

      巻: 107 ページ: 19290-19295

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leu628 of the KIX domain of CBP is a key residue for the interaction with the MLL transactivation domain2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 584 ページ: 4500-4504

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the roles of conserved arginine-44 of Escherichia coli dihydrofolate reductase in its function and stability by systematic sequence perturbation analysis.2010

    • 著者名/発表者名
      横田亜紀子、高橋尚、竹縄辰行、新井宗仁
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 391

      ページ: 1703-1707

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative regulation of p53 by modulation of ternary complex formation with CBP/p300 and HDM2.2009

    • 著者名/発表者名
      Josephine C, Ferreon, Chul Won Lee, 新井宗仁, Maria A. Martinez-Yamout, H. Jane Dyson, Peter E. Wright
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 106

      ページ: 6591-6596

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Probing the Roles of Conserved Arginine-44 of Escherichia coli Dihydrofolate Reductase in Its Function and Stability by Systematic Sequence Perturbation Analysis2010

    • 著者名/発表者名
      横田亜紀子、高橋尚、竹縄辰行、新井宗仁
    • 学会等名
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • 発表場所
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Protein Interactions Monitored by NMR : Intrinsically Disordered p53 Transactivation Subdomains Interact with the TAZ2 Domain of CBP at Two Sites2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁, Josephine C.Ferreon, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • 学会等名
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • 発表場所
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Leu628 of the KIX Domain of CBP is a Key Residue for the Interaction with the MLL Transactivation Domain2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • 学会等名
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • 発表場所
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Graded Enhancement of p53 Binding to CREB-Binding Protein (CBP) by Multisite Phosphorylation2010

    • 著者名/発表者名
      Chul Won Lee, Josephine C.Ferreon, Allan Chris M.Ferreon, 新井宗仁, Peter E.Wright
    • 学会等名
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第4回国際公開シンポジウム
    • 発表場所
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mapping the Interactions of the Intrinsically Disordered p53 Transactivation Subdomains with the TAZ2 Domain of CBP by NMR2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁, Josephine C.Ferreon, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • 学会等名
      第49回NMR討論会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] NMRによる天然変性蛋白質p53の転写活性化サブドメインとCBP TAZ2との相互作用解析2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁, Josephine C.Ferreon, H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 天然変性蛋白質による分子認識2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁
    • 学会等名
      東京大学教養学部基礎科学科談話会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 網羅的アミノ酸置換データベースに基づく蛋白質の揺らぎ制御2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁
    • 学会等名
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」平成22年度合同班会議
    • 発表場所
      加賀観光ホテル(石川県)
    • 年月日
      2010-06-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 天然変性蛋白質のフォールディングと分子認識機構2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-06-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 天然変性蛋白質のフォールディングと分子認識2010

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁
    • 学会等名
      名古屋大学理学部物理学教室談話会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2010-06-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mutational robustness of a protein revealed by comprehensive single amino acid substitutions of dihydrofolate reductase2009

    • 著者名/発表者名
      横田亜紀子、新井宗仁、高橋尚、山子知織、竹縄辰行、巌倉正寛
    • 学会等名
      「揺らぎが機能を決める生体分子の科学」第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2009-12-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Global and local dynamics in the microsecond folding of dihydrofolate reductase2009

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁、巌倉正寛、C. Robert Matthews
    • 学会等名
      「揺らぎが機能を決める生体分子の科学」第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2009-12-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structure of the encounter complex in the coupled folding and binding of pKID2009

    • 著者名/発表者名
      新井宗仁、H.Jane Dyson, Peter E.Wright
    • 学会等名
      「揺らぎが機能を決める生体分子の科学」第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2009-12-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質の変異ロバストネス:DHFRの網羅的ーアミノ酸置換変異による解析2009

    • 著者名/発表者名
      横田亜紀子、新井宗仁、高橋尚、山子知織、竹縄辰行、巌倉正寛
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • 年月日
      2009-10-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Promiscuous proteins : folding and interactions of intrinsically disordered proteins2009

    • 著者名/発表者名
      Peter E.Wright, 新井宗仁, Josephine C.Ferreon, Chul Won Less, Kenji Sugase, H.Jane Dyson, Maria A. Martinez-Yamout
    • 学会等名
      The 23rd Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2009-07-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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