たんぱく質間相互作用を介した膜受容体による情報伝達機構の構造学的研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15083102
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学 (2004-2008); 横浜市立大学 (2003)
• 研究代表者: 白川 昌宏 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00202119)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2008
• キーワード: NMR / 結晶構造解析 / 膜たんぱく質

研究概要

本研究期間中に、チミンDNAグリコシラーゼ(TDG)についてSUMO-3化されたTDGの中央領域の立体構造を論文発表し、非共役型のSUMO-1/TDGの中央領域の立体構造、を解析した。またMCAF1のSUMO結合領域(SIM)とSUMO-3の複合体の立体構造をNMRにより決定した。岐阜大学医学研究科の加藤善一郎博士らとの共同研究により、Myd88のTIRドメインの立体構造をNMRによって決定し、さらにシグナル伝達に関与する分子表面残基を解析した。

研究成果

• [雑誌論文] Dual-Function Probe to Detect Protease Activity for Fluorescence Measurement and 19F MRI. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizukami, S., Takikawa, R., Sugihara, F., Shirakawa, M. and Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition (Published Online)
• [雑誌論文] High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Inomata, K., Ohno, A., Tochio, H., Isogai, S., Tenno, T., Nakase, I., Takeuchi, T., Futaki, S., Ito, Y., Hiroaki, H, and Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Nature 458 ページ: 106-109
• [雑誌論文] Protein structure determination in living cells by in-cell NMR spectroscopy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara, D., Sasaki, A., Ikeya, T., Hamatsu, J., Hanashima, T., Mishima, M., Yoshimasu, M., Hayashi, N., Mikawa, T., Walchli, M., Smith, B. O., Shirakawa, M., Guntert, P. and Ito, Y.
  • 雑誌名: Nature 458 ページ: 102-105
• [雑誌論文] Molecular basis for SUMOylation-dependent regulation of DNA binding activity of Heat Shock Factor 2. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tateishi, Y., Ariyoshi, M., Igarashi, R., Hara, H., Mizuguchi, K., Seto, A., Nakai, A., Kokubo, T., Tochio, H. and Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 2435-2447
• [雑誌論文] Structure of the SUMO-interacting motif of MBD1-containing chromatin associated factor 1 (MCAF1) bound to SUMO-3. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sekiyama, N., Ikegami, T., Yamane, T., Ikeguchi, M., Uchimura, Y., Baba, D., Ariyoshi, M., Tochio, H., Saitoh, H. and Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 283 ページ: 35966-35975
• [雑誌論文] Hemi-methylated DNA recognition by the SRA protein Np95 via a base flipping mechanism. (2008)
  • 著者名/発表者名: Arita, K., Ariyoshi, M., Tochio, H., Nakamura, Y. and Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Nature 455 ページ: 818-821
• [雑誌論文] The solution structure of the C-terminal domain of NfeD reveals a novel membrane-anchored OB-fold. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara, Y., Ohno, A., Morii, T., Yokoyama, H., Matsui, I., Tochio, H., Shirakawa, M., and Hiroaki, H.
  • 雑誌名: Protein Science 17 ページ: 1915-1924
• [雑誌論文] Expression, purification, and a structural analysis of human IL-18 binding protein : A potent therapeutic molecule for allergy. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Kato, Z., Ohnishi, H., Tochio, H., Shirakawa, M., Kondo, N.
  • 雑誌名: Allergology International 4 ページ: 367-.376
• [雑誌論文] Intracellular protein delivery activity of peptides derived from insulin-like growth factor binding proteins 3 and 5. (2008)
  • 著者名/発表者名: Goda, N., Tenno, T., Inomata, K., Shirakawa, M., Tanaka, T., Hiroaki, H.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 314 ページ: 2352-2361
• [雑誌論文] Kinetic and Thermodynamic evidence for flipping of a methyl-CpG binding domain on methylated DNA. (2008)
  • 著者名/発表者名: Inomata, K., Ohki, I., Tochio, H., Fujiwara, K., Hiroaki, H., Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Biochemistry 47 ページ: 3266-3271
• [雑誌論文] Paramagnetic Relaxation-Based 19F MRI Probe to Detect Protease. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizukami, S., Takikawa, R., Sugihara, F., Hori, Y., Tochio, H., Waelchli, M., Shirakawa, M., Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Activity Journal of the American Chemical Society 130 ページ: 794-795
• [雑誌論文] Structural Analysis of Pituitary Adenylate Cyclase-Activating polypeptides Bound to Phospholipid embranes by Magic Angle Spinning Solid-State NMR. (2007)
  • 著者名/発表者名: Komi, N., Okawa, K., Tateishi, Y., Shirakawa, M., Fujiwara, T., Akutsu, H.
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta -Biomembranes 1768 ページ: 3001-3011
• [雑誌論文] Fluoroscopic assessment of protein leakage during Xenopus oocytes in-cell NMR experiment by co-injected EGFP. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Tochio, H., Inomata, K., Sasaki, Y., Tenno, T., Tanaka, T., Kokubo, T., Hiroaki, H., Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 371 ページ: 247-249
• [雑誌論文] Characterization of the sequence specificity of the R1Bm endonuclease domain by structural and biochemical studies. (2007)
  • 著者名/発表者名: Maita, N., Aoyagi, H., Osanai, M., Shirakawa, M., Fujiwara, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acid Research 35 ページ: 3918-3927
• [雑誌論文] Magnetic resonance-based visualization of gene expression in mammalian cells using a bacterial polyphosphate kinase reporter gene. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ki, S., Sugihara, F., Kasahara, K., Tochio, H., Shirakawa, M. and Kokubo, T.
  • 雑誌名: Biotechniques 42 ページ: 209-215
• [雑誌論文] LBT/PTD dual tagged vector for purification, cellular protein delivery and visualization in living cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Goda, N., Tenno, T., Inomata, K., Iwaya, N., Sasaki, Y., Shirakawa, M., Hiroaki, H.
  • 雑誌名: Biochemica et Biophysica Acta 1773 ページ: 141-146
• [雑誌論文] Distance determination in human ubiquitin by pulse double electron resonance and double quantum coherence ESR methods. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hara, H., Tenno, T. and Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Journal of Magnetic Resonance 184 ページ: 78-84
• [雑誌論文] Fine-tuning of protein domain boundary by minimizing potential coiled coil regions. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwaya, N., Goda, N., Unzai, S., Fujiwara, K., Tanaka, T., Tomii, K., Tochio, H., Shirakawa, M. and Hiroaki, H.
  • 雑誌名: Journal of biomolecular NMR 37 ページ: 53-63
• [雑誌論文] In-Cell NMR Spectroscopy of Proteins inside Xenopus laevis Oocytes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Tochio, H., Tenno, T., Ito, Y., Kokubo, T., Hiroaki, H. and Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Journal of biomolecular NMR 36 ページ: 179-188
• [雑誌論文] Crystal structure of SUMO-3-modified thymine-DNA glycosylase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Baba, D., Maita; N., Jee, J.-G., Uchimura, Y., Saitoh, H., Sugasawa, K., Hanaoka, F., Tochio, H., Hiroaki, H, Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 359 ページ: 137-147
• [雑誌論文] novel magnetic resonance-based method to measure gene expression in living cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ki, S., Sugihara, F., Kasahara, K., Tochio, H., Okada-Marubayashi, A., Tomita, S., Morita, M., Ikeguchi, M., Shirakawa, M. and Kokubo, T.
  • 雑誌名: Nucleic Acid Research 34 ページ: e51
• [雑誌論文] The structure of the third intracellular loop of the muscarinic acetylcholine receptor M2 subtype. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichiyama, S., Oka, Y., Haga, K., Kojima, S., Tateishi, Y., Shirakawa, M., and Haga, T.
  • 雑誌名: FEBS Letter 580 ページ: 23-26
• [雑誌論文] Crystal Structure of thymine DNA glycosylase conjugated to SUMO-1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Baba, D., Maita, N., Jee, J.-G., Uchimura, Y., Saitoh, H., Sugasawa, K., Hanaoka, F., Tochio, H., Hiroaki, H., Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Nature 435 ページ: 979-982
• [雑誌論文] The UBL-UBA protein KPC2 is required for degradation of p27 at G1 phase. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hara, T., Kamura, T., Kotoshiba, S., Fujiwara, K., Onoyama, I., Shirakawa, M. and Nakayama, K.-I.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 25 ページ: 9292-303
• [雑誌論文] Molecular mechanism of a temperature-sensitive phenotype in peroxisomal biogenesis disorder. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K., Kato, Z., Nagase, T., Shimozawa, N., Kuwata, K., Omoya, K., Li, A., Matsukuma, E., Yamamoto, Y., Ohnishi, H., Tochio, H., Shirakawa, M., Suzuki, Y., Wanders, R. J. A., Kondo, N.
  • 雑誌名: Pediatric Research 58 ページ: 263-9
• [雑誌論文] Structural characterization of the MIT domain from human Vps4b. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takasu, H., Jee, J. G., Ohno, A., Goda, N., Fujiwara, K., Tochio, H., Shirakawa, M., and Hiroaki, H.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 334 ページ: 460-465
• [雑誌論文] Structural basis for the multiple interactions of the MyD88 TIR domain in TLR4 signaling.
  • 著者名/発表者名: Ohnishi, H., Tochio, H., Kato, Z., Orii, K., Li, A., Kimura, T., Hiroaki,H., Kondo, N., and Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Science (in press)
• [学会発表] In-cell NMRによる細胞質内タンパク質の構造、機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] In-cell NMRによる細胞内タンパク質の構造、機能の観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第8回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] NMRとMRIを使った細胞内反応の非侵襲計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 日本化学会第87春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-03-29
• [学会発表] SUMO化によるチミンDNAグリコシラーゼ機能調整 (2006)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第6回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-04-26
• [学会発表] SUMOコードの謎を解く (2005)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第28回分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2005-12-10
• [学会発表] 蛋白質修飾による蛋白質の構造変化を捉える-ユビキチン化・SUMO化蛋白質の調製とX線構造解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 日本結晶学会2005年度年会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2005-12-07
• [学会発表] SUMO化による蛋白質の機能・構造変換の構造学的研究 (2004)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第27回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2004-12-08
• [学会発表] NMR structural biology of protein-nucleic acid recognition (2004)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第43回NMR討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2004-11-11
• [学会発表] 化学修飾による核内制御-DNAメチル化とたんぱく質のユビキチン化 (2004)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 日本薬学会124年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2004-03-30
• [学会発表] SUMO化による蛋白質の機能変換の構造学的研究 (2003)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第26回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2003-12-11
• [学会発表] uaternary structure of polyubiquitin chains (2003)
  • 著者名/発表者名: 白川昌宏
  • 学会等名: 第76回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2003-10-17
• [図書] 5.2.1たんぱく質 実験化学講座第5版 日本化学会編8 NMR・ESR (2006)
  • 著者名/発表者名: 杤尾豪人、白川昌宏
  • 総ページ数: 287-305
  • 出版者: 丸善株式会社
• [産業財産権] 変異導入MyD88蛋白によるToll様受容体/インターロイキン18シグナルの特異的制御法 (2007)
  • 発明者名: 近藤直実、加藤善一郎、大西秀典、白川昌宏、杤尾豪人
  • 権利者名: 財団法人大阪産業振興機構、国立大学法人大阪大学、国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特願2007-200776
  • 出願年月日: 2007-08-01
• [産業財産権] MRI用プローブ (2007)
  • 発明者名: 菊地和也、水上進、滝川利佳、白川昌宏
  • 権利者名: 財団法人大阪産業振興機構、国立大学法人大阪大学、国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特願2007-273956
  • 出願年月日: 2007-10-22