1999 年度実績報告書

無脊椎動物蛋白質に発見される新しい構造モチーフ

研究課題

研究課題/領域番号	10680625
研究機関	富山医科薬科大学
研究代表者	河野敬一富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (10136492)
研究分担者	川畑俊一郎九州大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90183037)
キーワード	カブトガニ / 線虫 / 抗菌蛋白質 / NMR / 立体構造 / タキスタチン / タキサイチン / ASABF
研究概要	これまで生化学・分子生物学の研究は原核生物から真核生物に発展してきたが、真核生物の研究はヒトおよび哺乳動物に集中してきた。しかし生物の多様性が最も顕著なのは無脊椎動物においてであり、蛋白質の構造や機能においても全く新しい驚くべき性質を備えた物が発見される可能性を秘めている。特に無脊椎動物では細胞免疫機構をもたない代わりに多様な抗菌蛋白質による生体防御機構を発展させている。これら抗菌蛋白質群の中から新しい構造モチーフを発見し、機能との関連を明らかにすることを目指した。 1.カブトガニ血球中から発見されたグラム陽性・陰性菌および真菌に抗菌活性を示すタキサイチン(分子量約8000)については、キチン結合ドメインであるヘベインと同じドメイン構造を持つが、3本鎖βシート構造が別に存在し、全体構造としては全く新しい構造であることが判った。キチン結合部位はC40-G60の領域であることが推定された。 2.同じくカブトガニ血球中のタキスタチンも同様の抗菌活性を有する蛋白質であり、クモ毒から単離されたCaチャンネルブロッカーωアガトキシンと類似した3次構造をとっていることがわかった。立体構造の相同性にもかかわらず、タキサイチンにはカルシウムチャンネルブロッカー活性がないことから、ωアガトキシンのC末端のフレキシブルな部分がブロッカー活性には重要であることが結論された。一方、ωアガトキシンには抗真菌活性の存在することを見出した。骨格構造のみが抗真菌活性には必要であることが推測される。 3.線虫の一種から単離された抗菌蛋白質ASABF(分子量約8000)をクローニングし、メタノール酵母で発現させることに成功した。NMRによる立体構造解析から、ASABFはαヘリックス1個、β-シート1個からなり、インセクトディフェンシンと類似した構造であることがわかった。

研究成果

(12件)

すべてその他

すべて文献書誌 (12件)

[文献書誌] M. Yoshino, etc.: "Interaction of aluminum ion with ATP. Mechanism of the aluminum inhibition of glycerol kinase and its reversal by spermine."BioMetals. 11. 63-67 (1998)
[文献書誌] Y. Abe, etc.: "Detection of local interaction of hen lysozyme under highly denaturing conditions using chemically 13C-enriched methionine resonance."J. Biochem.. 123. 313-317 (1998)
[文献書誌] T. Aizawa, etc.: "Adsorption of human lysozyme onto hydroxyapatite. Identification of its adsorbing site using site directed mutagenesis."FEBS Letters. 422. 175-178 (1998)
[文献書誌] 河野敬一、他: "カブトガニ血液中に発見された生体防御蛋白質-蛋白質の立体構造は進化の過程でどのように保存されたきたか"化学と生物. 36(12). 764-766 (1998)
[文献書誌] T. Koshiba, etc.: "Calorimetric study of mutant human lysozymes with partially introduced Ca2+ binding sites and its efficient refolding system from inclusion bodies."Protein Engineering. 11. 683-690 (1998)
[文献書誌] M. Kikuchi, etc.: "Calcium-binding and structural stability of echidna and canine milk lysozymes."Protein Science. 7. 2150-2155 (1998)
[文献書誌] T. Suetake, etc.: "Three-Dimensional Structure of Tachycitin in Solution Determined by 1H NMR."Reports on Progress in polymer Physics in Japan (RPPPJ). 41. 67-70 (1998)
[文献書誌] T. Aizawa, etc.: "Solution structure of insect growth factor, growth-blocking peptide."J. Biol. Chem.. 274. 1887-1890 (1999)
[文献書誌] T. Koshiba, etc.: "Expression of a synthetic gene encoding canine milk lysozyme in Escherichia coli and characterization of the expressed protein."Protein Engineering. 12. 429-435 (1999)
[文献書誌] 河野敬一、相沢智康: "重水素交換を用いた蛋白質の固体吸着部位の同定"生物物理. 39(2). 109-112 (1999)
[文献書誌] 阿久津秀雄、河野敬一: "多核NMR入門-自然を複眼で見る-"廣川書店. 147 (1999)
[文献書誌] 河野敬一、他: "エッセンシャル化学辞典(玉虫伶太、井上祥平、梅澤喜夫、小谷正博、鈴木紘一、務台潔、編)"東京化学同人. 684 (1999)

1999 年度 実績報告書

無脊椎動物蛋白質に発見される新しい構造モチーフ

研究代表者

河野 敬一 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (10136492)

研究成果

[文献書誌] M. Yoshino, etc.: "Interaction of aluminum ion with ATP. Mechanism of the aluminum inhibition of glycerol kinase and its reversal by spermine."BioMetals. 11. 63-67 (1998)

[文献書誌] Y. Abe, etc.: "Detection of local interaction of hen lysozyme under highly denaturing conditions using chemically 13C-enriched methionine resonance."J. Biochem.. 123. 313-317 (1998)

[文献書誌] T. Aizawa, etc.: "Adsorption of human lysozyme onto hydroxyapatite. Identification of its adsorbing site using site directed mutagenesis."FEBS Letters. 422. 175-178 (1998)

[文献書誌] 河野敬一、他: "カブトガニ血液中に発見された生体防御蛋白質-蛋白質の立体構造は進化の過程でどのように保存されたきたか"化学と生物. 36(12). 764-766 (1998)

[文献書誌] T. Koshiba, etc.: "Calorimetric study of mutant human lysozymes with partially introduced Ca2+ binding sites and its efficient refolding system from inclusion bodies."Protein Engineering. 11. 683-690 (1998)

[文献書誌] M. Kikuchi, etc.: "Calcium-binding and structural stability of echidna and canine milk lysozymes."Protein Science. 7. 2150-2155 (1998)

[文献書誌] T. Suetake, etc.: "Three-Dimensional Structure of Tachycitin in Solution Determined by 1H NMR."Reports on Progress in polymer Physics in Japan (RPPPJ). 41. 67-70 (1998)

[文献書誌] T. Aizawa, etc.: "Solution structure of insect growth factor, growth-blocking peptide."J. Biol. Chem.. 274. 1887-1890 (1999)

[文献書誌] T. Koshiba, etc.: "Expression of a synthetic gene encoding canine milk lysozyme in Escherichia coli and characterization of the expressed protein."Protein Engineering. 12. 429-435 (1999)

[文献書誌] 河野敬一、相沢智康: "重水素交換を用いた蛋白質の固体吸着部位の同定"生物物理. 39(2). 109-112 (1999)

[文献書誌] 阿久津秀雄、河野敬一: "多核NMR入門-自然を複眼で見る-"廣川書店. 147 (1999)

[文献書誌] 河野敬一、他: "エッセンシャル化学辞典(玉虫伶太、井上祥平、梅澤喜夫、小谷正博、鈴木紘一、務 台 潔、編)"東京化学同人. 684 (1999)

1999 年度実績報告書

河野敬一富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (10136492)

[文献書誌] 河野敬一、他: "エッセンシャル化学辞典(玉虫伶太、井上祥平、梅澤喜夫、小谷正博、鈴木紘一、務台潔、編)"東京化学同人. 684 (1999)