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2015 年度 実績報告書

免疫神経インターフェースにおけるシグナル授受の構造的基盤

計画研究

研究領域免疫四次元空間ダイナミクス
研究課題/領域番号 24111006
研究機関大阪大学

研究代表者

高木 淳一  大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (90212000)

研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード免疫-神経インターフェイス / X線結晶構造解析 / 電子顕微鏡イメージング / インテグリン / セマフォリン
研究実績の概要

本研究では、X線結晶構造解析と電子顕微鏡イメージングという分解能の異なる手法を併用し、免疫-神経インターフェースの素反応を司る分子実体の構造生物学的解明を目指した。
研究1(インテグリン受容体系):α6β1インテグリンについては、昨年度に確立した構造安定化デザインを持つ組み換え蛋白質の結晶化を進めた。特に本年度は、抗体の断片との共結晶化に注力し、抗α6抗体GoH3のscFvと抗β1抗体TS2/16のFabについておこなったが結晶は得られなかった。そこで本研究室で最近開発した新規デザイン抗体フラグメントであるFv-claspに変換したバージョンを試みた結果、TS2/16において良好な結晶を得ることに初めて成功した。放射光施設において3.37Å分解能の回折データ取得も果たし、構造解析の可能性が大きく高まった。
研究2(セマフォリンシグナル系):Sema3A受容体のPlexin A1について、アゴニスト活性をもつ抗体のエピトープ同定と複合体の電顕イメージングを完了し、論文を投稿した。平成28年3月時点でリバイス中である。Sema4Dシグナルを阻害する環状ペプチドとPlexin B1の複合体についても構造決定と細胞を用いた阻害活性の検証が完了し、論文執筆を開始した。
研究3(神経、ニッチ細胞系):ニューロン特異的受容体蛋白質sorLAについては、企業との共同研究により親和性の高い抗体を得、それとの複合体の構造解析を達成した。ニッチ細胞から産生され幹細胞の維持や分化に必須な難水溶性Wnt蛋白質について、血液タンパク質であるアファミンがそのキャリアータンパク質として機能することを発見し、幹細胞増殖活性を維持するWntタンパク質の大量精製に成功し、これを論文として報告した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究1において、ラミニン(基底膜)結合性インテグリンであるα6β1インテグリンの結晶化と回折データ取得を果たし、世界初の構造決定がH28年度中には達成できる見込みである。研究2については研究期間終了を待たずに論文化をほぼ終了し、予想を上回る速度で成果がでている。さらに研究3においては、幹細胞からの様々な細胞分化誘導に必須なWnt蛋白質の安定な生産を可能にしてハイインパクトのオープンアクセス誌eLifeに発表し、国内外の再生医療研究者との共同研究を多数開始した。よって総合的には「①当初の計画以上に進展している」と自己評価する。

今後の研究の推進方策

上記のように、研究項目すべてで順調、もしくは予想を上回るペースで研究が進んでいる。昨年度終了時にあげていた遂行上の問題点はほぼすべて解消することが出来たため、最終年度である平成28年度は各サブテーマの仕上げと論文としてのとりまとめ、そして本領域内での共同研究の推進をおこなう。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Bnai-Zion Medical Center(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      Bnai-Zion Medical Center
  • [国際共同研究] Hubrecht Institute(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Hubrecht Institute
  • [国際共同研究] University of Torino(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University of Torino
  • [国際共同研究] Cornel University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Cornel University
  • [雑誌論文] Tailored placement of a turn-forming PA tag into the structured domain of a protein to probe its conformational state2016

    • 著者名/発表者名
      Fujii Y, Matsunaga Y, Arimori T, Kitago Y, Ogasawara S, Kaneko M, Kato Y, and Takagi J.
    • 雑誌名

      J. Cell Science

      巻: 129 ページ: 1512-1522

    • DOI

      10.1242/jcs.176685

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Active and water-soluble form of lipidated Wnt protein is maintained by a serum glycoprotein afamin/α-albumin.2016

    • 著者名/発表者名
      Mihara E, Hirai H, Yamamoto H, Tamura-Kawakami K, Matano M, Kikuchi A, Sato T, and Takagi J.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 5 ページ: e11621

    • DOI

      10.7554/elife.11621

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interplay of Endosomal pH and Ligand Occupancy in Integrin α5β1 Ubiquitination, Endocytic Sorting, and Cell Migration.2015

    • 著者名/発表者名
      Kharitidi D, Apaja PM, Manteghi S, Suzuki K, Malitskaya E, Roldan A, Gingras MC, Takagi J, Lukacs GL, Pause A.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 13 ページ: 599-609

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.09.024

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural and biological function of ENPP6, a choline-specific glycerophosphodiester-phosphodiesterase.2015

    • 著者名/発表者名
      Morita J, Kano K, Kato K, Takita H, Skagami H, Yamamoto Y, Mihara E, Ueda H, Sato T, Tokuyama H, Arai H, Asou H, Takagi J, Ishitani R, Nishimasu H, Nureki O, and Aoki J.
    • 雑誌名

      Scientific Rep.

      巻: 6 ページ: 20995

    • DOI

      10.1038/srep20995

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Revisiting the structure-activity relationship of semaphorin 3A2016

    • 著者名/発表者名
      高木淳一
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会シンポジウム「創薬ターゲットとしてのセマフォリン」
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規エピトープタグ開発と分子イメージングへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      高木淳一
    • 学会等名
      第370回CBI学会研究講演会「分子イメージングと創薬」
    • 発表場所
      東京大学山上会館(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 高難度創薬ターゲット蛋白質の生産技術革新とそのインパクト2015

    • 著者名/発表者名
      高木淳一
    • 学会等名
      BMB2015ワークショップ「分子生物学と構造生命科学による創薬への挑戦」
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗ペプチド抗体を用いたカスタムアフィニティータグシステムの開発とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      高木淳一
    • 学会等名
      第25回WSフォーラム「蛋白質・ペプチド研究の現状と展望」
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖鎖工学・タンパク質工学を駆使して高付加価値抗体を創成する!2015

    • 著者名/発表者名
      高木淳一
    • 学会等名
      第3回創薬等支援技術基盤プラットフォーム公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] A versatile protein tagging system for recombinant protein production, isolation, and detection in mammalian cells.2015

    • 著者名/発表者名
      高木淳一
    • 学会等名
      HUPO 2015 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Industry Seminar
    • 発表場所
      バンクーバー(カナダ)
    • 年月日
      2015-09-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Use of custom-made epitope tagging system to facilitate structural biology on mammalian receptors,2015

    • 著者名/発表者名
      高木淳一
    • 学会等名
      The First Trilateral Workshop for Frontier Protein Studies
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2015-04-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 細胞培養培地、培養方法、およびオルガノイド2016

    • 発明者名
      佐藤俊朗、股野麻未、高木淳一
    • 権利者名
      佐藤俊朗、股野麻未、高木淳一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-029060
    • 出願年月日
      2016-02-18

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-28  

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