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水素重水素交換質量分析によるタンパク質間相互作用解析の高速・高分解能化

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 25121722
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
研究機関大阪大学

研究代表者

内山 進  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90335381)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード分子間相互作用 / タンパク質 / 質量分析 / 超遠心分析 / 立体構造 / 相互作用部位 / DNA
研究実績の概要

最終年度である本年は、既に得られたSMC2/SMC4ヘテロダイマーの結晶データの精密解析、不足データの追加、HDX-MSデータの再解析、さらには論文の取り纏めを行った。まず、昨年度決定した結晶構造の精密化を行い1.89オングストロームでの結晶構造決定とすることに成功した。これにより、真核生物においては原核生物と異なりSMC2/SMC4がヘテロダイマー形成するが、この分子基盤を明らかとすることが出来た。また、これまでに報告されていたSMCの立体構造とは異なり、2本のコイルドコイルは並行となっており、そのため、ヒンジ領域でDNAと結合すると考えられている部位は露出していないことが明らかとなった。実際に、ヘテロダイマーは二本鎖DNAとは結合しないことが確認出来た。一方、ヘテロダイマーは一本鎖DNAとは結合することが確認出来たことから、一本鎖DNAとの結合についてHDX-MS解析を進めた。その結果、ヒンジの外側部分に重水素交換速度の低下が観測され、さらにヘテロダイマー形成に関与するヒンジの内側部分に速度の上昇が観測された。これらの結果は、ヒンジの外側部分にに一本鎖DNAが結合すること、さらに結合に伴ってヒンジの内側部分に構造変化が起こったことを意味していると解釈出来る。以上の結果を、取りまとめて、論文の投稿を行った。現在、審査中である。
また、領域内共同研究として、東京大学の大戸らと自然免疫に関与するタンパク質TLR9の溶液中での相互作用状態の解析を超遠心分析を用いて行った。その結果、特定のDNAとの結合によりTLR9は二量体化することが確認出来、さらに、その2量体化の解離定数は20μM程度であることが明らかとなった。成果は2014年12月にNature誌にアクセプトされた。さらに、北海道大学の前仲とは免疫に関与するタンパク質LLT1に関する超遠心分析を行い、EJI誌に受理された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of extracellular domain of human lectin-like transcript 1 (LLT1), the ligand for natural killer receptor-P1A.2015

    • 著者名/発表者名
      Kita S, Matsubara H, Kasai Y, Tamaoki T, Okabe Y, Fukuhara H, Kamishikiryo J, Krayukhina E, Uchiyama S, Ose T, Kuroki K, Maenaka K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Immunol.

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1605-1613

    • DOI

      10.1002/eji.201545509

    • NAID

      120005906772

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural basis for PPARgamma transactivation by endocrine disrupting organotin compounds.2015

    • 著者名/発表者名
      Harada, S., Hiromori, Y., Nakamura, S., Kawahara, K., Fukakusa, S., Maruno, T., Noda, M., Uchiyama, S., Fukui, K., Nishikawa, J., Nagase, H., Kobayashi, Y., Yoshida, T., Ohkubo, T., Nakanishi, T.,
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5:8520 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/srep08520

    • 関連する報告書
      2014 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] Structural basis of CpG and inhibitory DNA recognition by Toll-like receptor 9.2015

    • 著者名/発表者名
      Ohto, U., Shibata, T., Tanji, H., Krayukhina, E., Uchiyama, S., Miyake, K., and Shimizu, T.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 520 号: 7549 ページ: 702-705

    • DOI

      10.1038/nature14138

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pepsin immobilization on an aldehyde-modified polymethacrylate monolith and its application for protein analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Han, W., Yamauchi, M., Hasegawa, U., Noda, M., Fukui, K., van der Vlies, Uchiyama, S., and Uyama, H.
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 119 号: 5 ページ: 505-510

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2014.10.018

    • NAID

      110009962601

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An archaeal homolog of proteasome assembly factor functions as a proteasome activator2013

    • 著者名/発表者名
      Kumoi K, Satoh T, Murata K, Hiromoto T, Mizushima T, Kamiya Y, Noda M, Uchiyama S, Yagi H, Kato K.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the novel Trypanosoma brucei inosine 5'-monophosphate dehydrogenase.2013

    • 著者名/発表者名
      Bessho T, Morii S, Kusumoto T, Shinohara T, Noda M, Uchiyama S, Shuto S, Nishimura S, Djikeng A, Duszenko M, Martin SK, Inui T, Kubata KB.
    • 雑誌名

      Parasitology

      巻: 140 ページ: 735-745

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SuperNova, a monomeric photosensitizing fluorescent protein for chromophore-assisted light inactivation2013

    • 著者名/発表者名
      Takemoto K, Matsuda T, Sakai N, Fu D, Noda M, Uchiyama S, Kotera I, Arai Y, Horiuchi M, Fukui K, Ayabe T, Inagaki F, Suzuki H, Nagai T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 3 ページ: 2629-2629

    • NAID

      120006995014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analytical ultracentrifugation for quantitative intermolecular interaction studies2014

    • 著者名/発表者名
      内山 進
    • 学会等名
      第14回蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蛋白質の質量分析、ペプチドマッピングから複合体・高次構造解析まで2013

    • 著者名/発表者名
      内山 進
    • 学会等名
      第13回蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      鳥取
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent advancement of biophysical methods for protein-protein interactions2013

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama S.
    • 学会等名
      21th International AUC conference
    • 発表場所
      Atami
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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