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ファージの重複感染シグナルがもたらす溶菌阻止現象の分子メカニズムの解明

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 23121538
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

金丸 周司  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (50376951)

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
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードバクテリオファージ / 溶菌阻止 / 結晶構造解析 / 蛋白質間相互作用 / 超遠心分析 / ホーリン / アンチホーリン / SEC-MALS
研究実績の概要

1.gpT-62CTDの発現・精製
gpTのC末端側のペリプラズムドメイン(CTD)のN末端にpelBのシグナル配列を付加したgpT-CTDは精製過程で62残基目のリジンで一部切断が起きていることが確認された。そこで、gpTの残基目のリジンからC末端側のペリプラズムドメイン(62CTD)のN末端にpelBのシグナル配列を付加したgpT-62CTDの大腸菌における大量発現系を構築した。gpT-CTDと同様に不溶性各分として回収されたgpT-62CTDは、pH9.5, 1.2Mアルギニンの条件で可溶化することに成功した。
2. gpT-62CTD, gpRI-CTD複合体の結晶化
pH9.5, 1.2Mアルギニンの条件で可溶化したgpT-62CTDに精製したgpRI-CTDを添加しその後アルギニンを透析により徐々に除くことにより、gpT-62CTD_gpRI-CTD複合体を得ることに成功した。超遠心分析によりこの精製標品は溶液中で2:2の複合体とその重合体が平衡して存在することが示された。また、pHを9.5からpH7.5にすると、2:2の複合体が3量化しているもののみが存在することが分かった。さらに、この複合体について結晶化を試み、gpT-CTD_gpRI-CTD複合体とは異なった条件で結晶化に成功した。
3. gpT-62CTD, gpRI-CTD複合体の結晶構造解析
gpT-62CTD_gpRI-CTD複合体の結晶構造解析に成功し、2.4Å分解能の複合体の結晶構造を得ることができた。その結果、溶液中の基本単位の2:2の複合体と思われるユニットを結晶中に見出すことができた。また、gpRIはgpTの周囲の3か所に結合しgpTの重合を阻害していることが示唆された。

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

    (27件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] The molecular architecture of the bacteriophage T4 neck2013

    • 著者名/発表者名
      Fokine A, Zhang Z, Kanamaru S, Bowman VD, Aksyuk AA, Arisaka F, Rao VB, Rossmann MG.
    • 雑誌名

      J Mol Biol

      巻: 425(10) 号: 10 ページ: 1731-44

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2013.02.012

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of Cex1p reveals the mechanism of tRNA trafficking between nucleus and cytoplasm2013

    • 著者名/発表者名
      Nozawa K, Ishitani R, Yoshihisa T, Sato M, Arisaka F, Kanamaru S, Dohmae N, Mangroo D, Senger B, Becker HD, Nureki O
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 41 ページ: 3901-3914

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acetophenone reductase with extreme stability against a high concentration of organic compounds or an elevated temperature2013

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Nakata Y, Cao C, Sugiyama Y, Asanuma Y, Kanamaru S, Matsuda T
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol

      巻: Epub ahead of print

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-synthesis of an artificial scandium (III) enzyme with a β-helical bio-nanotube2012

    • 著者名/発表者名
      H. Inaba, S. Kanamaru, F. Arisaka, S. Kitagawa and T. Ueno
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 41 号: 37 ページ: 11424-11427

    • DOI

      10.1039/c2dt31030a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallographic analysis reveals octamerization of viroplasm matrix protein P9-1 of Rice black streaked dwarf virus2012

    • 著者名/発表者名
      Akita F, Higashiura A, Shimizu T, Pu Y, Suzuki M, Uehara-Ichiki T, Sasaya T, Kanamaru S, Arisaka F, Tsukihara T, Nakagawa A, Omura T
    • 雑誌名

      J Virol

      巻: 86(2) 号: 2 ページ: 746-756

    • DOI

      10.1128/jvi.00826-11

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screw motion regulates multiple functions of T4 phage protein gene product 5 during cell puncturing2011

    • 著者名/発表者名
      Nishima W, Kanamaru S, Arisaka F, Kitao A
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc

      巻: 133(34) 号: 34 ページ: 13571-13576

    • DOI

      10.1021/ja204451g

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual modification of a triple-stranded β-helix nanotube with Ru and Re metal complexes to promote photocatalytic reduction of CO(2)2011

    • 著者名/発表者名
      Yokoi N, Miura Y, Huang CY, Takatani N, Inaba H, Koshiyama T, Kanamaru S, Arisaka F, Watanabe Y, Kitagawa S, Ueno T
    • 雑誌名

      Chem Commun (Camb)

      巻: 47(7) 号: 7 ページ: 2074-2076

    • DOI

      10.1039/c0cc03015e

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンポジション・グラジエント法を用いた多角度光散乱装置による分子間相互作用解析2011

    • 著者名/発表者名
      金丸周司
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 89 ページ: 378-380

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] バクテリオファージT4近位尾繊維gp34C末端フラグメントの結晶構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      第85回日本生化学会大会
    • 学会等名
      金丸 周司
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 環形動物斜紋筋のコネクチン様4000K タンパク質の47 アミノ酸リピート2012

    • 著者名/発表者名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 学会等名
      Yui Nomiya
    • 発表場所
      名古屋大学・東山キャンパス(愛知県)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] SlyD 融合による人工三本鎖ベータへリックスの可溶化の試み2012

    • 著者名/発表者名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 学会等名
      Kaname Nishijo
    • 発表場所
      名古屋大学・東山キャンパス(愛知県)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージの溶菌と溶菌阻止2012

    • 著者名/発表者名
      第4回ファージ研究会
    • 学会等名
      金丸 周司
    • 発表場所
      群馬大学・刀城会館(群馬県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージ基盤ウェッジ形成におけるウェッジ構成蛋白質の相互作用部位の同定2012

    • 著者名/発表者名
      第4回ファージ研究会
    • 学会等名
      伊藤 豪
    • 発表場所
      群馬大学・刀城会館(群馬県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージの溶菌関連蛋白質ホーリン・アンチホーリンの相互作用解析2012

    • 著者名/発表者名
      第4回ファージ研究会
    • 学会等名
      伊藤 悠太
    • 発表場所
      群馬大学・刀城会館(群馬県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 病原性大腸菌のタイプ6分泌系のVgrG蛋白質のX線結晶構造解析に向けた大量発現系の構築と性状2012

    • 著者名/発表者名
      第4回ファージ研究会
    • 学会等名
      内田 一也
    • 発表場所
      群馬大学・刀城会館(群馬県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] PP01ファージ尾繊維先端を形成するgp37C-gp38複合体の発現系の構築と性状解析2012

    • 著者名/発表者名
      第4回ファージ研究会
    • 学会等名
      西條 要
    • 発表場所
      群馬大学・刀城会館(群馬県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージ基盤終結蛋白質gp48のSlyD融合蛋白質発現系の構築と結晶化の試み2012

    • 著者名/発表者名
      第4回ファージ研究会
    • 学会等名
      新司 雄也
    • 発表場所
      群馬大学・刀城会館(群馬県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The trimeric core structure of the proximal end of the long tail fiber, gp34 of bacteriophage T42012

    • 著者名/発表者名
      EMBO Conference, Viruses of Microbes
    • 学会等名
      Shuji Kanamaru
    • 発表場所
      Royal Military Academy, Brussels, Belgium
    • 年月日
      2012-07-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Specific inhibition mechanism of gp5 lysozyme by spackle protein from bacteriophage T42012

    • 著者名/発表者名
      EMBO Conference, Viruses of Microbes
    • 学会等名
      Kazuya Uchida
    • 発表場所
      Royal Military Academy, Brussels, Belgium
    • 年月日
      2012-07-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージgp5-Lyz_Sp 複合体のX 線結晶構造解析によるSpackle 蛋白質のgp5リゾチーム阻害メカニズムの解明2012

    • 著者名/発表者名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 学会等名
      内田 一也
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2012-06-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージ尾繊維蛋白質gp34 の三量体コア構造の解明2012

    • 著者名/発表者名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 学会等名
      金丸 周司
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2012-06-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] コンポジション・グラジエント法を用いた多角度光散乱装置による分子間相互作用解析2012

    • 著者名/発表者名
      金丸周司
    • 学会等名
      第1回生体分子相互作用解析フォーラムワークショップ
    • 発表場所
      ベックマンコールター本社(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージSpsckle蛋白質によるgp5テイルリゾチームの溶菌阻害メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      内田一也、金丸周司、有坂文雄
    • 学会等名
      第10回微生物研究会
    • 発表場所
      千葉大学松戸キャンパス
    • 年月日
      2011-11-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Protein-protein interaction analysis by composition gradient multiangle light scattering (CG-MALS)2011

    • 著者名/発表者名
      金丸周司
    • 学会等名
      第11回蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] T4ファージgp7C末端フラグメントの基盤ウェッジ形成における役割2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤豪、金丸周司、有坂文雄
    • 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] T4ファージのアンチホーリンによるホーリンの凝集抑制と溶菌阻止メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤悠太、金丸周司、有坂文雄
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure reveals how spackle protein (gp61.3) inhibits lysozyme activity of gp5 tail lysozyme from bacteriophage T42011

    • 著者名/発表者名
      Shuji Kanamaru
    • 学会等名
      XXIInd Biennial Conference on Phage/Virus Assembly
    • 発表場所
      The Marine Sciences Institute
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2018-03-28  

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