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生殖細胞の形成を制御するNanos/Pumilio/mRNA複合体の構造解析

公募研究

研究領域細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
研究課題/領域番号 23121524
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 生物系
研究機関横浜市立大学

研究代表者

橋本 博  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 准教授 (40336590)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードRNA複合体 / 結晶化 / 構造解析 / X線結晶構造解析 / 始原生殖細胞 / RNA / 翻訳 / 相互作用 / 複合体
研究実績の概要

生殖細胞は次世代に遺伝情報を伝え, 種の保存を実現する唯一の細胞であり, 次の世代をつくる全能性を有する. 生殖細胞の前駆細胞である始原生殖細胞の形成と維持にはNanosとPumilioが必要である. NanosとPumilioは, 高等真核生物で保存されたRNA結合タンパク質であり, mRNAの3' 非翻訳領域に結合し, 標的mRNAの翻訳を抑制する. しかし, その制御機構は不明であり, Nanos/Pumilio/mRNA複合体の原子レベルでの立体構造解析が求められている. 本研究は, 生殖細胞の基になる始原生殖細胞の形成と維持に必要なmRNAの翻訳制御因子, NanosとPumilioの構造生物学的研究であり, それらが機能している現場である複合体のX線結晶構造解析を目指す.
前年度にPumilioのC末端ドメイン(PumCTD), NanosのC末端ドメイン(NosCTD)とRNAとの複合体の結晶化に成功したが, 平成24年度は三者複合体のX線結晶構造解析を目指した試料調製を精力的に行った. 10-merと20-merの単鎖RNAを用いて, まずPumCTDとRNAを混合し, その後, NosCTDを添加しゲル濾過を行ったところ, 10-merのRNAでは三者複合体を形成しなかったが, 20-merのRNAを用いた場合に三者複合体としてゲル濾過カラムから溶出することに成功した. また,NosCTDとPumCTDはゲル濾過では相互作用が確認出来なかった. さらに, RNAに対する親和性は, NosCTDよりもPumCTDの方が高いという結果を得ている. これらの結果から, まずPumilioが配列特異的にRNAに結合し, その後NanosがPumilio-RNA複合体に結合し, 三者複合体が形成するモデルを提唱できる.

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of aldoxime dehydratase and its catalytic mechanism involved in carbon-nitrogen triple-bond synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Nomura, J., Hashimoto, H., Ohta, T., Hashimoto, Y., Wada, K., Naruta, Y., Oinuma, K-I., & Kobayashi, M.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 110 号: 8 ページ: 2810-2815

    • DOI

      10.1073/pnas.1200338110

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic insights into the activation of Rad51-mediated strand exchange from the structure of a recombination activator, the Swi5-Sfr1 complex2013

    • 著者名/発表者名
      N.Kuwabara, Y.Murayama, H.Hashimoto, Y.Kokabu, M.Ikeguchi, M.Sato, K.Mayanagi, Y.Tsutsui, H.Iwasaki,and T.Shimizu
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 20 号: 3 ページ: 440-449

    • DOI

      10.1016/j.str.2012.01.005

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for the inhibition of xyloglucan-specific endo-β-1,4-glucanase (XEG) by XEG- protein inhibitor2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yoshizawa
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 287 号: 22 ページ: 18710-18716

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.350520

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and X-ray diffraction analysis of the ternary complex of the C-terminal domain of human REV1 in complex with REV7 bound to a REV3 fragment involved in translesion DNA synthesis2012

    • 著者名/発表者名
      Sotaro Kikuchi
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun

      巻: 68 号: 8 ページ: 962-964

    • DOI

      10.1107/s1744309112032435

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis of recruitment of DNA polymerase z by interaction between REV1 and REV72012

    • 著者名/発表者名
      Sotaro Kikuchi
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 287 号: 40 ページ: 33847-33852

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.396838

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a small molecule PCNA inhibitor that disrupts interactions with PIP-Box proteins and inhibits DNA replication2012

    • 著者名/発表者名
      Chandanamali Punchihewa, Akira Inoue, Asami Hishiki, Yoshihiro Fujikawa, Michele Connelly, Benjamin Evison, Youming Shao, Richard Heath, Isao Kuraoka, Patrick Rodrigues, Hiroshi Hashimoto, Masanobu Kawanishi, Mamoru Sato, Takashi Yagi, Naoaki Fujii
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 287 号: 17 ページ: 14289-14300

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.353201

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel heterotetrameric structure of the crenarchaeal PCNA2-PCNA3 complex2011

    • 著者名/発表者名
      A.Kawai, H.Hashimoto, S.Higuchi, M.Tsunoda c, M.Sato, K.T.Nakamura, S.Miyamoto
    • 雑誌名

      J.Struct.Biol.

      巻: 174 号: 1 ページ: 443-450

    • DOI

      10.1111/j.1574-6968.2011.02233.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel heterotetrameric structure of the crenarchaeal PCNA2-PCNA3 complex2011

    • 著者名/発表者名
      Akito Kawai, Hiroshi Hashimoto, Shigesada Higuchi, Masaru Tsunoda, Mamoru Sato, Kazuo T Nakamura, Shuichi Miyamoto
    • 雑誌名

      J Struct Biol

      巻: 174 号: 3 ページ: 443-450

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2011.02.006

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization of Bg7S, Purification, crystallization and X-ray diffraction study of basic 7S globulin from soybean2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshizawa, H.Hashimoto, T.Shimizu, M.Yamabe, N.Shichijo, K.Hanada, H.Hirano, M.Sato
    • 雑誌名

      Acta Cryst.

      巻: F67 号: 11 ページ: 87-89

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2011.08111.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification, crystallization and X-ray diffraction study of extracellular dermal glycoprotein from carrot and the inhibition complex it forms with an endo-beta-glucanase from Aspergillus aculeatus2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshizawa, T.Shimizu, H.Hirano, M.Sato, H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Acta Cryst.

      巻: F67 号: 7 ページ: 830-832

    • DOI

      10.1107/s1744309111020045

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)-selective inhibitory action of β-amyloid precursor protein-derived inhibitor2011

    • 著者名/発表者名
      H.Hashimoto, T.Takeuchi, K.Komatsu, K.Miyazaki, M.Sato, S.Higashi
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 286 号: 38 ページ: 33236-33243

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.264176

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Development of N-α-(2-Carboxyl)benzoyl-N5-(2-fluoro-1-iminoethyl)-L-The Development of N-α-(2-Carboxyl)benzoyl-N5-(2-fluoro-1-iminoethyl)-L-ornithine Amide (o-F-amidine) and N-α-(2-Carboxyl)benzoyl-N5-(2-chloro-1-iminoethyl)-L-ornithine Amide (o-Cl-amidine) As Second Generation Protein Arginine Deiminase (PAD) Inhibitors2011

    • 著者名/発表者名
      C.P.Causey, J.E.Jones, J.L.Slack, D.Kamei, L.E.Jones, Jr., V.Subramanian, B.Knuckley, P.Ebrahimi, A.A.Chumanevich, Y.Luo, H.Hashimoto, M.Sato, L.J.Hofseth P.R.Thompson
    • 雑誌名

      J.Med.Chem.

      巻: 54 号: 19 ページ: 6919-6935

    • DOI

      10.1021/jm2008985

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fission yeast Swi5-Sfr1 protein complex, an activator of Rad51 recombinase, forms an extremely elongated dogleg-shaped structure2011

    • 著者名/発表者名
      Kokabu Y, Murayama Y, Kuwabara N, Oroguchi T, Hashimoto H, Tsutsui Y, Nozaki N, Akashi S, Unzai S, Shimizu T, Iwasaki H, Sato M, Ikeguchi M
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 286 号: 50 ページ: 43569-43576

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.303339

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] REV1-REV7-REV3三者複合体の結晶構造から明らかになったDNAポリメラーゼζのリクルート機構2013

    • 著者名/発表者名
      菊池 壮太郎
    • 学会等名
      第30回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場, 茨城
    • 年月日
      2013-03-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] REV1-REV7-REV3三者複合体の結晶構造から明らかになったDNAポリメラーゼζのリクルート機構の構造基盤2012

    • 著者名/発表者名
      菊池 壮太郎
    • 学会等名
      第35回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structural basis of recruitment of DNA polymerase zeta by interaction between REV1 and REV72012

    • 著者名/発表者名
      Sotaro Kikuchi
    • 学会等名
      AsCA 12/CRYSTAL 28
    • 発表場所
      Adelaide Convention Centre, Australia
    • 年月日
      2012-12-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structures of human PCNA in complex with small molecule inhibitors for cancer therapeutics2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto
    • 学会等名
      AsCA 12/CRYSTAL 28
    • 発表場所
      Adelaide Convention Centre, Australia
    • 年月日
      2012-12-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structural basis of recruitment of DNA polymerase ζ by interaction between REV1 and REV72012

    • 著者名/発表者名
      Sotaro Kikuchi
    • 学会等名
      The 8th 3R Symposium
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo
    • 年月日
      2012-11-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 損傷乗り越えDNA合成に関わるREV1-REV7-REV3三者複合体の結晶構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      菊池 壮太郎
    • 学会等名
      日本結晶学会年会
    • 発表場所
      東北大学 片平キャンパス, 宮城
    • 年月日
      2012-10-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] REV1-REV7-REV3相互作用の構造基盤2012

    • 著者名/発表者名
      橋本 博
    • 学会等名
      遺伝研研究集会
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所, 静岡
    • 年月日
      2012-10-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗がん剤併用薬開発に向けた PCNAと阻害剤との複合体構造2012

    • 著者名/発表者名
      菊池 壮太郎
    • 学会等名
      第12回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場, 愛知
    • 年月日
      2012-06-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ニンジンEDGPの麹菌キシログルカン特異的エンドグルカナーゼ阻害機構2012

    • 著者名/発表者名
      吉澤拓也, 清水敏之, 平野久, 橋本博, 佐藤衛
    • 学会等名
      第29回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Structure of REV7 in complex with a REV3 fragment and structural implication of the interaction between DNA polymerase ζ and REV12011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto
    • 学会等名
      SNY-YCU Bilateral Symposium on Structural Biology
    • 発表場所
      RIEKN Yokohama Institute, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2011-11-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 始原生殖細胞の維持に関わるNanosの構造生物学的研究2011

    • 著者名/発表者名
      橋本博, 原幸大, 菱木麻美, 川口茂太, 吉澤拓也, 雲財悟, 田丸浩, 清水敏之, 佐藤衛
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 始原生殖細胞の形成に関わるNanosの構造生物学的研究2011

    • 著者名/発表者名
      橋本博, 原幸大, 菱木麻美, 川口茂太, 七條直記, 中村敬至, 雲財悟, 田丸浩, 清水敏之, 佐藤衛
    • 学会等名
      第28回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 腸炎ビブリオ由来耐熱性溶血毒TDHの構造2011

    • 著者名/発表者名
      橋本博, 中平久美子, 山根努, 福井貴史, 大西紀陽久, 清水敏之, 本田武司, 佐藤衛, 池口満徳, 柳原格
    • 学会等名
      第28回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 制限酵素EcoO109IのDNA結合に関する構造研究2011

    • 著者名/発表者名
      渡部みなみ, 橋本博, 喜多恵子, 清水敏之, 佐藤衛
    • 学会等名
      第28回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] MMP-2とAPP由来インヒビターペプチドとの複合体の結晶構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      竹内友香, 橋本博, 宮崎香, 佐藤衛, 東昌市
    • 学会等名
      第16回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure of zinc-finger domain of Nanos and its functional implications2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto, Kodai Hara, Asami Hishiki, Shigeta Kawaguchi, Takuya Yoshizawa, Satoru Unzai, Yutaka Tamaru, Toshiyuki Shimizu, Mamoru Sato
    • 学会等名
      XXII Congress IUCr
    • 発表場所
      Municipal Conference Center, Madrid, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Structural basis of inhibition mechanism by carrot EDGP against GH12 The inhibitory structure of carrot EDGP against endoglucanase from A.aculeatus2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yoshizawa, Toshiyuki Shimizu, Hisashi Hirano, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
    • 学会等名
      XXII Congress IUCr
    • 発表場所
      Municipal Conference Center, Madrid, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis on dynamical structure of intrinsically disordered protein Hef, using MD-SAXS method2011

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka Oroguchi, Takashi Oda, Hiroshi Hashimoto, Yoshizumi Ishino, Mitsunori Ikeguchi, Mamoru Sato
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] APP由来インヒビターペプチドによるMMP-2選択的阻害機構の解明2011

    • 著者名/発表者名
      竹内友香, 橋本博, 宮崎香, 佐藤衛, 東昌市
    • 学会等名
      第84回日本生化学
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Structure of REV7 in complex with a REV3 fragment and structural implication of the interaction between DNA polymerase ζ and REV12011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto, Kodai Hara, Yoshiki Murakumo, Shunsuke Kobayashi, Toshiaki Kogame, Satoru Unzai, Satoko Akashi, Shunichi Takeda, Toshiyuki Shimizu, Mamoru Sato
    • 学会等名
      Current Opinion in Structural Biology & DNA Repair
    • 発表場所
      NH Grand Hotel Krasnapolsky, Amsterdam, Netherlands
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ニンジンEDGPによる麹菌XEGの阻害複合体構造2011

    • 著者名/発表者名
      吉澤拓也, 橋本博, 清水敏之, 平野久, 佐藤衛
    • 学会等名
      平成23年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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