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2003 年度 研究成果報告書概要

情報伝達に関わる膜タンパク質(GPCRとイオンチャネル)の構造研究

研究課題

研究課題/領域番号 13001003
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

藤吉 好則  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80142298)

研究分担者 佐藤 主税  産業技術総合研究所, 構造生理研究グループ, 主任研究員
土井 知子  日本電子(株), 基礎研究部, 主任研究員
宮澤 敦夫  理学研究所, 生体マルチソーム研究チーム, 連携研究員 (60247252)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
キーワード電子線結晶学 / 極低温電子顕微鏡 / 単粒子解析 / 2次元結晶 / 膜蛋白質 / 水チャネル / アセチルコリン受容体 / ゲーティング
研究概要

情報伝達の分子機構を構造の視点から理解することを目的として研究を進め、主に以下の成果を得た。
1)水チャネルAQP4を大量発現し、結晶化して、構造解析を行った。AQP4が結晶性アレイ構造を取る機構と細胞接着機構を解明した。2)アセチルコリン受容体の4Å分解能での構造解析から、そのゲーティング機構を解明した(J.Mol.Biol 319,1165-1176(2002),Nature,423,949-955(2003))。3)電圧感受性Na^+チャネルの構造を単粒子解析法で解析した(Nature,409,1047-1051(2001))が、同様の手法に独自に開発した粒子拾い上げプログラムを付加して(J.Struct.Biol.136,227-238(2001))、IP_3受容体の立体構造を解析した(J.Mol.Biol.,336,155-164(2004))。4)Homer分子の立体構造を解析してスイッチ機構のモデルを提案し(J.Mol.Biol.,318,1117-1126(2002))、この分子を活用することで、任意の膜蛋白質を局在させて精製できる技術(Co-LET法と命名)を開発した(BBRC,295,756-765(2002))。5)カベオリン1との相互作用によるET_BRのシグナル伝達制御機構を解明した(Eur.J.Biochem.,270,1816-1827(2003))。ロドプシンを2.6Å分解能で構造解析した(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,99,5982-5987(2002))。また、コネキシン26の変異体の解析(J.Biol.Chem.,278,1807-1816(2003))、PSD-95の局在化機構解析を行った(J.Biol.Chem.,277,3640-3646(2002))。

  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Fumiaki Imamura: "Ligand Binding of the Second PDZ Domain Regulated Clustering of PSD-95 with the Kvl.4 Potassium Channel."Journal of Biological Chemistry. 277. 3640-3646 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tetsuji Okada: "Functional role of internal water molecules in rhodopsin revealed by x-ray crystallography."Proceeding of the National Academy of the United States of America. 99. 5982-5987 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Katsumasa Irie: "Crystal Structure of the Homer 1 Family Conserved Region Reveals the Interaction Between the EVH1 Domain and Own Proline-rich Motif."Journal of Molecular Biology. 318. 1117-1126 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nigel Unwin: "Activation of the Nicotinic Acetylcholine Receptor Involves a Switch in Conformation of the α Subunits."Journal of Molecular Biology. 319. 1165-1176 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yoko Hiroaki: "A new technique to co-localise membrane proteins with Homer/vesl."Biochemical and Biophysical Research Communications. 295. 756-765 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Atsunori Oshima: "Roles of Met-34, Cys-64, and Arg-75 in the Assembly of Human Connexin 26."Journal of Biological Chemistry. 278. 1807-1816 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tomohiro Yamaguchi: "Regulated interaction of endothelin B receptor with caveolin-1."European Journal of Biochemistry. 270. 1816-1827 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Atsuo Miyazawa: "Structure and gating mechanism of the acetylcholine receptor pore."Nature. 423. 949-955 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Chikara Sato: "Inositol 1,4,5-trisphosphate Receptor Contains Multiple Cavities and L-shaped Ligand-binding Domains."Journal of Molecular Biology. 336. 155-164 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nobuhiko Gyobu: "Improved specimen preparation for cryo-electron microscopy using a symmetric carbon sandwich technique."Journal of Structural Biology. 146. 325-333 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Henning Stahlberg: "Two-dimensional crystals : a powerful approach to assess structure, function and dynamics of membrane proteins."FEBS Letters. 504. 166-172 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Peter Agre: "Aquaporin water channels - from atomic structure to clinical medicine."Journal of physiology. 542. 3-16 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yoshinori Fujiyoshi: "Structure and Function of Water Channels."Current Opinion in Structural Biology. 12. 509-515 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yoshimasa Kyogoku: "Structural Genomics of Membrane Proteins."Accounts of Chemical Research. 36. 199-206 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Fumiaki Imamura et al.: "Ligand Binding of the Second PDZ Domain Regulates Clustering of PSD-95 with the Kvl.4 Potassium Channel."Journal of Biological Chemistry. 277. 3640-3646 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tetsuji Okada et al.: "Functional role of internal water molecules in rhodopsin revealed by x-ray crystallography."Proceeding of the National Academy of the United States of America. 99. 5982-5987 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Katsumasa Irie at al.: "Crystal Structure of the Homer 1 Family Conserved Region Reveals the Interaction Between the EVH1 Domain and Own Proline-rich Motif."Journal of Molecular Biology. 318. 1117-1126 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nigel Unwin et al.: "Activation of the Nicotinic Acetylcholine Receptor Involves a Switch in Conformation of the α Subunits."Journal of Molecular Biology. 319. 1165-1176 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yoko Hiroaki et al.: "A new technique to co-localise membrane proteins with Homer/vesl."Biochemical and Biophysical Research Communications. 295. 756-765 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Atsunori Oshima et al.: "Roles of Met-34, Cys-64, and Arg-75 in the Assembly of Human Connexin 26."Journal of Biological Chemistry. 278. 1807-1816 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tomohiro Yamaguchi et al.: "Regulated interaction of endothelin B receptor with caveolin-1."European Journal of Biochemistry. 270. 1816-1827 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Atsuo Miyazawa et al.: "Structure and gating mechanism of the acetylcholine receptor pore."Nature. 423. 949-955 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Chikara Sato et al.: "Inositol 1,4,5-trisphosphate Receptor Contains Multiple Cavities and L-shaped Ligand-binding Domains."Journal of Molecular Biology. 336. 155-164 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nobuhiko Gyobu et al.: "Improved specimen preparation for cryo-electron microscopy using a symmetric carbon sandwich technique."Journal of Structural Biology. 146. 325-333 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Henning Stahlberg et al.: "Two-dimensional crystals : a powerful approach to assess structure, function and dynamics of membrane proteins."FEBS Letters. 504. 166-172 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Peter Agre et al.: "Aquaporin water channels -from atomic structure to clinical medicine."Journal of Physiology. 542. 3-16 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yoshinori Fujiyoshi et al.: "Structure and Function of Water Channels."Current Opinion in Structural Biology. 12. 509-515 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yoshimasa Kyogoku et al.: "Structural Genomics of Membrane Proteins."Accounts of Chemical Research. 36. 199-206 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2005-04-19  

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