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2018 年度 実績報告書

ヒト癌抑制遺伝子候補101F6によるレドックス擾乱細胞死誘導機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07323
研究機関神戸大学

研究代表者

鍔木 基成  神戸大学, 理学研究科, 教授 (00145046)

研究分担者 木村 哲就  神戸大学, 理学研究科, 特命講師 (70506906)
武内 総子  神戸大学, 大学教育推進機構, 助教 (00448169)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード膜タンパク質 / 電子伝達 / ヘム / アポトーシス / ナノディスク / シトクロムb561 / アスコルビン酸 / 生体膜
研究実績の概要

ヒト染色体3p21.3領域に存在する101F6遺伝子は顕著な癌抑制作用を示す事が知られているが、その分子機構については不明である。101F6遺伝子産物は2個のヘムbを含有する膜貫通型タンパク質であり、 b561ファミリーの一員であることから、アスコルビン酸(AsA)あるいはモノデヒドロアスコルビン酸(MDA)ラジカルが関与する生体膜貫通レドックス反応がその生理機能発現に深く関与していると思われる。本研究ではAsA/MDAラジカルによる生体膜内外でのレドックス擾乱をプログラム細胞死へと導く細胞内メッセージとして捉え、その細胞死シグナルを生体膜(ER膜)において発生・制御する素子としての101F6タンパク質の役割と分子機構を解明することを目的としている。我々はメタノール資化性酵母Pichia pastorisによる101F6タンパク質発現系を用い、大量発現系と高純度精製方法を確立した。並行して、ヒト癌組織由来のA549細胞を培養し、界面活性剤DDMあるいはβ-OGにより細胞抽出液を調製・回収した。細胞抽出液と精製101F6タンパク質を充分に混和した後、101F6タンパク質を特異的に認識・結合する抗体を用いた磁気beads抗体法により、101F6タンパク質と相互作用すると思われるいくつかのタンパク質をSDS-PAGEと銀染色法で解析した。この解析方法のように、101F6タンパク質が界面活性剤とのミセル状態のままでは、高純度精製したタンパク質を使用しても必ずしも生体膜中でのタンパク質間相互作用あるいは酵素反応を反映していない可能性が考えられた。そこで生体膜の非常に良いモデルであるナノディスク環境中に101F6タンパク質を再構成させた状態で免疫沈降・酵素反応を解析する計画を進めた。その結果、101F6タンパク質を効率的に小さなサイズのディスク中に安定的に再構成する事に成功した。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A fluorescent naphthalenediimide-alkoxyfuroxan photoinduced nitric oxide donor2019

    • 著者名/発表者名
      Seymour, Christopher Peter, Nakata, Akito, Tsubaki, Motonari , Hayashi, Masahiko, Matsubara, Ryosuke
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.,

      巻: 92 ページ: 162-169

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180219

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 9-Aryl-3-aminocarbazole as an environment- and stimuli-sensitive fluorogen and applications in lipid droplet imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Matsubara, Tomoaki Kaiba, Akito Nakata, Tatsushi Yabuta, Masahiko Hayashi, Motonari Tsubaki, Takashi Uchino, and Eri Chatani
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: (in press) ページ: (in press)

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00493

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アミロイドβ繊維認識に関与するNLRP3-LRRドメインの構造特徴及び認識機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      政安梨緒、山本良太、今村比呂志、山本直樹、松花沙織、井上邦夫、鍔木基成、茶谷絵理,
    • 学会等名
      ワークショップ 「非共有結合系の分子科学;計測技術から探る生体分子科学の新展開」
  • [学会発表] Spectroscopic studies on the transport mechanism of heme ABC transporter2019

    • 著者名/発表者名
      Sae Hayashi, Hiroshi Sugimoto, Yoshitugu Shiro, Yuka Ikemoto, Motonari Tsubaki, Tetsunari Kimura
    • 学会等名
      ワークショップ 「非共有結合系の分子科学;計測技術から探る生体分子科学の新展開」
  • [学会発表] 蛍光寿命計測によるACBPのフォールディング機構解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤井宏一、松原亮介、鍔木基成、木村哲就
    • 学会等名
      ワークショップ 「非共有結合系の分子科学;計測技術から探る生体分子科学の新展開」
  • [学会発表] 部位特異的スピンラベルEPR分光法によるABCトランスポーター:BhuUVの構造変化測定2019

    • 著者名/発表者名
      大西萌、小堀康博、杉本宏、城宜嗣、鍔木基成、木村哲就、
    • 学会等名
      ワークショップ 「非共有結合系の分子科学;計測技術から探る生体分子科学の新展開」
  • [学会発表] 金属還元酵素ヒトSteap4の分子機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      西綾音、中田壯人、藤村美香、鍔木基成
    • 学会等名
      ワークショップ 「非共有結合系の分子科学;計測技術から探る生体分子科学の新展開」
  • [学会発表] Studies on molecular functions of human tumor suppressor protein 101F62019

    • 著者名/発表者名
      Mohammed El Behery, Motonari Tsubaki,
    • 学会等名
      ワークショップ 「非共有結合系の分子科学;計測技術から探る生体分子科学の新展開」
  • [学会発表] ヒトcytochrome b561 form 3 (hb561-3)の分子機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      坂本有輝、鍔木基成
    • 学会等名
      ワークショップ 「非共有結合系の分子科学;計測技術から探る生体分子科学の新展開」
  • [学会発表] パルスラジオリシス法を用いた放射線耐性菌の一酸化窒素合成酵素の反応中間体の解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林一雄、筒井裕子、古澤孝弘、武内総子、鍔木基成
    • 学会等名
      第45回生体分子科学討論会
  • [学会発表] Analysis of structural properties of NLRP3-LRR domain that is involved in cellular recognition of amyloid-β fibrils; 細胞のアミロイドβ線維認識に関わるNLRP3-LRRドメインの構造特徴の解明2018

    • 著者名/発表者名
      政安梨緒、山本良太、今村比呂志、山本直樹、鍔木基成、茶谷絵理
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] パルスラジオリシス法を用いた放射線耐性菌の一酸化窒素合成酵素の反応中間体の解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林一雄、筒井裕子、古澤孝弘、武内総子、鍔木基成,
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] Elucidation of apoptosis mechanism caused by human tumor suppressor 101F6 protein through vitamin C-induced redox disturbance2018

    • 著者名/発表者名
      Mohammed EL-Behery, Takako Yamazoe, Akikazu Asada, Fusako Takeuchi, Motonari Tsubaki
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 金属還元酵素ヒトSteap3の分子機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      中田 壮人、藤村 美香、武内 総子、鍔木 基成
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] NLRP3におけるLRRドメインの構造特徴およびアミロイドβ線維認識機構の解明 Investigationof structural properties of NLRP3-LRR domain and its affinity to amyloid-β fibrils2018

    • 著者名/発表者名
      政安梨緒、山本良太、今村比呂志、山本直樹、鍔木基成、茶谷絵理
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] Cytochrome b561ホモログ・線虫Cecytb-2の三価鉄還元酵素活性の分子機構 Molecular mechanism of ferric reductase activity of Caenorhabditis elegans Cecytb-2, a cytochrome b561 homologue2018

    • 著者名/発表者名
      藤村美香、三浦雅央、木村哲就、鍔木基成
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 線虫Cytochrome b561ホモログCecytb-2のアスコルビン酸由来電子伝達反応解析2018

    • 著者名/発表者名
      福澤美咲、藤村美香、三浦雅央、木村哲就、鍔木基成
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] Analyses on the ascorbate-specific electron transfer function of Cecytb-2, a cytochrome b561 homolog in Caenorhabditis elegans 線虫Cytochrome b561ホモログCecytb-2のアスコルビン酸特異的電子伝達反応解析2018

    • 著者名/発表者名
      福澤 美咲、藤村 美香、三浦 雅央、木村 哲就、鍔木 基成
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Analyses on the molecular function of human Steap3 as a ferric reductase2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Nakata, Mika Fujimura, Fusako Takeuchi, Motonari Tsubaki,
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Real-time measurements of the conformational changes in ABC transporter; BhuUV, revealed by site-directed spin-labeling EPR spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Kizashi Onishi; Motonari Tsubaki; Yasuhiro Kobori; Tetsunari Kimura
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Folding dynamics of acyl-CoA binding protein revealed by fluorescence lifetime measurements2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujii; Motonari Tsubaki; Tetsunari Kimura
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Iron metabolism in C. elegans: Cecytb-2, a homologue of cytochrome b561, functions as a ferric-chelate reductase in C. elegans2018

    • 著者名/発表者名
      Motonari Tsubaki
    • 学会等名
      Symposium on Advanced Spectroscopic Techniques, Institute of Mathematical Sciences and Physics, University of the Philippines Los Banos
    • 招待講演
  • [学会発表] Studies on molecular functions of human tumor suppressor protein 101F62018

    • 著者名/発表者名
      Mohammed El-Behery, Takako Yamazoe, Akikazu Asada, Fusako Takeuchi, Motonari Tsubaki
    • 学会等名
      若手フロンティア研究会2018、神戸大学研究基盤センター
  • [学会発表] ヒトcytochrome b561 form3(hb561-3)の分子機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      坂本有輝、田中涼、高橋優馬、鍔木基成
    • 学会等名
      若手フロンティア研究会2018、神戸大学研究基盤センター
  • [学会発表] 金属還元酵素ヒトSteap4の分子機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      西綾音、中田壮人、藤村美香、鍔木基成
    • 学会等名
      若手フロンティア研究会2018、神戸大学研究基盤センター
  • [学会発表] 炎症誘起タンパク質NLRP3のLRRドメインによるアミロイドβ線維の直接的認識2018

    • 著者名/発表者名
      政安梨緒、山本良太、今村比呂志、山本直樹、松花沙織、井上邦夫、鍔木基成、茶谷絵理
    • 学会等名
      若手フロンティア研究会2018、神戸大学研究基盤センター

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公開日: 2021-12-27  

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