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Wntシグナル伝達系因子の離合集散を制御するDIXドメインの構造生物学

公募研究

研究領域過渡的複合体が関わる生命現象の統合的理解-生理的準安定状態を捉える新技術-
研究課題/領域番号 22121519
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 複合領域
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

樋口 芳樹  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (90183574)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2010年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードX線結晶解析 / 構造機能相関 / 離合集散の生物学 / DIXドメイン / Wntシグナル伝達
研究概要

Wingless(Wnt)は分泌性細胞間シグナル伝達タンパク質で,線虫やショウジョウバエからヒトに至るまで生物種を越えて保存されており,細胞の増殖や分化・運動・初期胚発生時の体軸形成や器官形成等の重要な生物学的機能を制御する.Wntの細胞内シグナル伝達機構はAxinやβ-カテニンなど複数のタンパク質複合体により制御されている.本研究ではWntシグナル伝達経路の重要な3種類のタンパク質(Axin,Dishevelled(Dvl),Coiled-coil-DIX1(CCD1))が有するDIXドメインの結晶構造を解明し,それぞれのホモおよびヘテロオリゴマー化の本質を理解することを目的とした.
平成22年度は,CCD1-DIXドメインの結晶解析を行い,結晶中で7個のDIX分子が分子間のβ-ブリッジ相互作用により,らせん状オリゴマーを形成していることを見いだした.また,このらせんは,2本で逆方向の2重らせんを形成していた.平成23年度は,Dvl-DIXの点変異体の結晶解析に成功した.その結果,Dvl-DIXは,2種類の空間群に属する結晶が得られ,その結晶中でDIXドメイン分子は,それぞれ6回および8回のらせんを形成していることを明らかにした.らせんの1巻分のピッチや半径は異なるが,2番目と4番目のβ-ストランドによる分子間相互作用は,すべてのDIXドメインのホモオリゴマーで共通の相互作用様式であることがわかった.しかし,このDvl-DIXも2重らせんを形成するが,CCDl-DIXとは異なり,2本のらせんが,順方向に寄り添ってらせん間相互作用をしていることが明らかになった.

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (20件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The Three-dimensional Structure of Nylon Hydrolase and the Mechanism of Nylon-6 Hydrolysis2012

    • 著者名/発表者名
      S.Negoro, et al
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 287 号: 7 ページ: 5079-5090

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.321992

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An O-Centered Structure of the Trinuclear Copper Center in the Cys500Ser/Glu506Gln Mutant of CueO and Structural Changes in Low to High X-Ray Dose Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      H.Komori, et al
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie

      巻: 51 号: 8 ページ: 1861-1864

    • DOI

      10.1002/anie.201107739

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An O-Centered Structure of the Trinuclear Copper Center in the Cys500Ser/Glu506Gln Mutant of CueO and Structural Changes in Low to High X-Ray Dose Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      H.Shomura, et al
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 21 号: 5 ページ: 707-716

    • DOI

      10.1002/pro.2058

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Studies on Mutational Structures of a Nylon-6 Byproduct-degrading Enzyme2011

    • 著者名/発表者名
      T.Baba, et al
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett.

      巻: 507 号: 1-3 ページ: 157-161

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.03.046

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallographic Characterization of the DIX Domain of the Wnt Signalling Positive Regulator Ccd12011

    • 著者名/発表者名
      S.Terawaki, et al
    • 雑誌名

      Acta Crystallgor

      巻: F67 号: 7 ページ: 758-761

    • DOI

      10.1107/s1744309111016526

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and Preliminary X-ray Diffraction Analysis of Membrane-bound Respiratory [NiFe] Hydrogenase from Hydrogenovibrio marinus2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shomura, et al
    • 雑誌名

      Acta Crystallgor

      巻: 67 号: 7 ページ: 827-829

    • DOI

      10.1107/s1744309111019804

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and X-ray Diffraction Analysis of Nylon Oligomer Hydrolase (NylC) from Agromyces sp.KY5R2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yasuhira, et al
    • 雑誌名

      Acta Crystallgor

      巻: 67 号: 8 ページ: 892-895

    • DOI

      10.1107/s1744309111022858

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of π-Electron Systems in Stabilization of the Oxidized Tetraheme Architecture in Cytochrome c_32011

    • 著者名/発表者名
      Y.Takayama, et al
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn.

      巻: 84 号: 10 ページ: 1096-1101

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110039

    • NAID

      130004152811

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Basis for a[4Fe-3S] Cluster in the Oxygen-tolerant Membrane-bound[Ni-Fe]-hydrogenase2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Shomura, K. Yoon, H. Nishihara, Y. Higuchi
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 479 号: 7372 ページ: 253-257

    • DOI

      10.1038/nature10504

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positively Charged Domain Located Downstream of PIP Box, Together with TD Amino Acids within PIP Box, is Important for CRL4^<Cdt2>-mediated Proteolysis2011

    • 著者名/発表者名
      M.Michishita, et al.
    • 雑誌名

      Gene to Cells

      巻: 16 ページ: 12-22

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Functional Role of the Glycosylated N-terminal Domain of Chondromodulin-I2011

    • 著者名/発表者名
      J.Kondo, et al.
    • 雑誌名

      J.Bone Miner.Metab.

      巻: 29 ページ: 23-30

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How Coenzyme B12-dependent Ethanolamine Ammonialyase Deals with Both Enantiomers of 2-Amino-1-propanol as Substrates : Structure-based Rationalization2011

    • 著者名/発表者名
      N.Shibata, et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 50 ページ: 591-598

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The PHCCEx Domain of Tiam1/2 is a Novel Protein-and Membrane-binding Module2010

    • 著者名/発表者名
      S.Terawaki, et al.
    • 雑誌名

      EMBO J.

      巻: 29 ページ: 236-250

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytochrome c polymerization by successive domain swapping at the C-terminal helix2010

    • 著者名/発表者名
      S.Hirota, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.

      巻: 107 ページ: 12854-12859

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Molecular Evolution of Multicopper Blue Proteins2010

    • 著者名/発表者名
      H.Komori, et al.
    • 雑誌名

      BIOMOLECULAR CONCEPTS

      巻: 1 ページ: 31-40

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structures of Ethanolamine Ammonia-lyase complexed with Coenzyme B_<12> Analogs and Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      N.Shibata, et al.
    • 雑誌名

      J Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 26484-26493

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression, Crystallization and Preliminary X-ray Crystallographic Study of Ethanolamine Ammonia-lyase from Escherichia coli2010

    • 著者名/発表者名
      N.Shibata, et al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.

      巻: F66 ページ: 709-711

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification, Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of the Dissimilatory Sulfite Reductase from Desulfovibrio vulgaris Miyazaki F2010

    • 著者名/発表者名
      H.Ogata, et al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.

      巻: F66 ページ: 1470-1472

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of Dimeric and Trimeric Cytochromes c from Horse Heart2010

    • 著者名/発表者名
      M.Taketa, et al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.

      巻: F66 ページ: 1477-1479

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure Analysis of Bacillus subtilis Ferredoxin-NADP^+ Oxidoreductase and the Structural Basis for Its Substrate Selectivity2010

    • 著者名/発表者名
      H.Komori, et al.
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 19 ページ: 2279-2290

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸素耐性膜結合型[NiFe]ヒドロゲナーゼのX線結晶構造解析-水素エネルギー利用に向けた基礎科学的研究-2011

    • 著者名/発表者名
      樋口芳樹
    • 学会等名
      関西サイエンスフォーラム
    • 発表場所
      リーガロイヤルNCB(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ゼータサイザーでタンパク質のオリゴマー化を解析する2011

    • 著者名/発表者名
      樋口芳樹
    • 学会等名
      日本結晶学会年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マルチ銅酸化酵素の構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      小森博文, 等
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Structural study of the O_2-tolerant [NiFe] hydrogenase2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shomura, et al
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] シトクロムc-552の多量体生成と二量体構造2011

    • 著者名/発表者名
      林有吾, 等
    • 学会等名
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      つくばぼ国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure analysis of release factor 32011

    • 著者名/発表者名
      K.Kihira, et al
    • 学会等名
      XXII Congress and General Assembly of International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Madrid (Spain)
    • 年月日
      2011-08-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Primer design for cDNA synthesis based on the crystal structure2011

    • 著者名/発表者名
      N.Shibata, Y.Higuchi
    • 学会等名
      XXII Congress and General Assembly of International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Madrid (Spain)
    • 年月日
      2011-08-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ウマシトクロムcおよび緑膿菌シトクロムc_<551>の多量体形成2011

    • 著者名/発表者名
      廣田俊, 等
    • 学会等名
      第38回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      茨城大学(茨城県)
    • 年月日
      2011-06-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 中性子構造化学でヒドロゲナーゼの水素分子活性化機構は理解できるか?2011

    • 著者名/発表者名
      樋口芳樹
    • 学会等名
      中性子構造生物学およびタンパク質水和構造に関するシンポジウム
    • 発表場所
      水戸
    • 年月日
      2011-03-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Expression and Purification of the Rab GTPase-effector Complex2011

    • 著者名/発表者名
      S.Terawaki, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Chemistry of Reductases
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Structural Basis for the Reaction Mechanism of Dissimilatory Sulfite Reductase2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shomura, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Chemistry of Reductases IV
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Crystallization and X-ray Analysis of ATP-sulfurylase from Sulfate-reducing Bacteria2011

    • 著者名/発表者名
      M.Taketa, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Chemistry of Reductases IV
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Wntシグナル伝達で機能するCCD1 DIXドメインのX線結晶構遣解析2010

    • 著者名/発表者名
      寺脇慎一, et al.
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Wntシグナル伝達で機能するCCD1のオリゴマー形成機構に関する構造学的研究2010

    • 著者名/発表者名
      寺脇慎一, et al.
    • 学会等名
      2010年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cytochrome c Polymerization by Successive Domain Swapping at the C-terminal Helix2010

    • 著者名/発表者名
      S.Hirota, et al.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Strusctural Analysis of Releasae Factor 32010

    • 著者名/発表者名
      K.Kihira, et al.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Wntシグナル制御因子Dishevelled-DIXドメインのX線構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      柴田直樹
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-06-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Wntシグナル伝達機構ではたらくCCD1の構造化学的研究2010

    • 著者名/発表者名
      寺脇慎一, et al.
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-06-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 膜結合型[NiFe]ヒドロゲナーゼのX線結晶構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      庄村康人, et al.
    • 学会等名
      2010年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      吹田
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] B12-補酵素関与エタノールアミアンモニアリアーゼの立体構造に基づく立体化学経路の解明2010

    • 著者名/発表者名
      柴田直樹, et al.
    • 学会等名
      2010年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      吹田
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 構造生物学-原子構造からみた生命現象の営み2010

    • 著者名/発表者名
      樋口芳樹, 中川敦史
    • 総ページ数
      253
    • 出版者
      共立出版株式会社
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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