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PLN/SERCA2aレギュラトームによる心収縮調節機構の解明

公募研究

研究領域統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用
研究課題/領域番号 25136702
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
研究機関東京大学

研究代表者

小川 治夫  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (40292726)

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
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード膜蛋白質 / イオンポンプ蛋白質 / 心収縮
研究実績の概要

平成26年度も平成25年度に引き継ぎ、①SERCA2a/PLN複合体を制御する因子群の大量発現系の構築と、②PLNとSLNの単体の発現系の構築、に取り組んだ。①に関してはS100A1、calreticulin、HAX1、HRCの4分子を最初のターゲットとし、平成25年度に大腸菌での発現系の構築を試みたが、S100A1以外の分子での構築は不可能であった。そこで、平成26年度はSf9/バキュロウィルス発現系での発現を試みたところ、calreticulin、HRCの発現に成功した。そこで、前述のS100A1、calreticulinとHRCのタグによる精製を試みた。その結果、どれも純度90%程度で精製することに成功した。だが、SERCA2a/PLN複合体との再構成実験や制御因子群単体の結晶化には更なる精製が必要である。そこでイオン交換カラムでの2段階目の精製を試みた。その結果、95%以上の純度でそれぞれの蛋白を精製することに成功した。今後②のSERCA2a/PLN複合体との再構成に成功したならば、活性測定等の実験を行う予定である。また、制御因子単体での結晶化にも取り組むと共に、複合体での結晶化も目指す。HAX1については引き続き発現系の構築に取り組んでいるが、スモールスケールでの発現には成功した。今後、大量発現へスケールアップすると共に、精製系の構築を行う予定である。②に関しては、アデノウィルス/哺乳類培養細胞発現系により、PLNの野生型を含めて3種類のPLNとSLNの発現・精製系の構築を試み、これに成功した。現在、精製SERCA2aを混ぜ合わせ、脂質2重膜への再構成を試みている最中である。

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 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Stimulation, inhibition or stabilization of Na, K-ATPase caused by specific lipid interactions at distinct sites2015

    • 著者名/発表者名
      M. Habeck, H. Haviv, A. Katz, E. Kapri-Pardes, S. Ayciriex, A. Shevchenko, H. Ogawa, C. Toyoshima, and S.J.D. Karlish
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 号: 8 ページ: 4829-4842

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.611384

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of a Na^+-bound Na^+, K^+-ATPase preceding the E1P state.2013

    • 著者名/発表者名
      R. Kanai, H. Ogawa, B. Vilsen, F. Cornelius and C. Toyoshima
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 502 号: 7470 ページ: 201-206

    • DOI

      10.1038/nature12578

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structures of the calcium pump and sarcolipin in the E1·Mg2+ state.2013

    • 著者名/発表者名
      C. Toyoshima
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 495 号: 7440 ページ: 260-264

    • DOI

      10.1038/nature11899

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] X-線結晶構造解析が明かすビセリングビアサイド類のCa2+ポンプ阻害機構2015

    • 著者名/発表者名
      森田 真布, 小川 治夫, 杖田 淳子, 大野 修, 矢守 隆夫, 豊島 近, 末永 聖武
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会2015
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X-ray crystallographic study of Na,K-ATPase in complex with cardiotonic steroids2015

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Kanna Motoyama, Flemming Cornelius, Bente Vilsen, Chikashi Toyoshima
    • 学会等名
      Biophysical Society 59th Annual meeting
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, USA
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Na+,K+-ATPaseと強心配糖体複合体のX線結晶構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小川 治夫, 元山 かん奈, Cornelius Flemming, Vilsen Bente, 豊島 近
    • 学会等名
      第87回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 筋強直性ジストロフィーの病態に関わる筋小胞体Ca2+-ATPase 1スプライスバリアントの機能的差異2014

    • 著者名/発表者名
      趙 一夢, 小川 治夫, 米倉 慎一郎, 三橋 弘明, 豊島 近, 石浦 章一
    • 学会等名
      第87回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Large Production of SERCA toward determination of three-dimensional structures2014

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Yimeng Zhao, Ayami Hirata, Junko Tsueda, Shoichi Ishiura, Giuseppe Inesi, Chikashi Toyoshima
    • 学会等名
      14th International Conference Na,K-ATPase and related transport ATPases: Structure, mechanism, cell biology, health and disease
    • 発表場所
      De Werelt Conference Centre, Lunteren, Netherlands
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Extensive analysis on the interaction between sarcolipin and Ca2+-ATPase2013

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, H., Iwasawa, S., Hirata, A., Tsueda, J., Toyoshima, C.
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Large production of mammalian membrane proteins toward determination of three-dimensional structures2013

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, H., Hirata, A., Tsueda, J., Inesi, G., Toyoshima, C.
    • 学会等名
      The 2nd HD Physiology International Symposium
    • 発表場所
      丸の内 My Plaza Hall
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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