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2007 年度 実績報告書

アルギニンの凝集抑制効果に基づく次世代蛋白質可溶化・調製システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17360393
研究機関東京大学

研究代表者

津本 浩平  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90271866)

研究分担者 梅津 光央  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70333846)
キーワード蛋白質 / バイオテクノロジー / 生体分子 / 生物・生体工学 / 溶媒・添加剤
研究概要

新規な蛋白質可溶化,調製法確立への,アミノ酸とその誘導体導入の具体的展開をさらに強固なものとするために,アルギニンとその誘導体の持つ蛋白質凝集抑制に関する作用機序の解明ならびに凝集体可溶化メカニズムへのアプローチについて,以下の2つの観点から研究を進めた。1)密度計を用いた溶解度測定によるL-アルギニン誘導体と各種アミノ酸,ペプチド結合との親和性の測定から,誘導体の性質によって,目的の機能向上が可能になることを示した。2)2種類の蛋白質のL-アルギニン存在下における結晶構造解析から,アルギニンが水和構造安定化に大きく寄与すること,蛋白質の高次構造にその作用機序が強く依存することを示した。
L-アルギニンとその誘導体を用いた蛋白質の可溶化:シグナル伝達系蛋白質数種類について,L-アルギニンとその誘導体を用いて発現した封入体の可溶化を試み,アルギニンの有用性を示すことができた。各種熱量測定からその安定性,機能の記述に成功した。以上の結果から,アルギニンとその誘導体を用いた蛋白質の可溶化法を確立した。
各種Chromatographyへの具体的展開:ゲルろ過(GPC),疎水的相互作用クロマトグラフィー(HIC),イオン交換クロマトグラフィー(IEX),色素親和性クロマトグラフィー(Dye),抗体を中心とした各種親和性クロマトグラフィーにおいて展開溶媒としてのアルギニンの有用性を確固たるものにした。
以上の結果から,アルギニンの持つ特殊な化学構造(グアニジウム基とアミノ酸)をたくみに利用することにより,蛋白質表面構造への作用機序を変化させ,汎用性の高い蛋白質ハンドリングに適用可能であることを示し,解析が困難な蛋白質に対する可溶化,調製システムの基盤を築くことができた。

  • 研究成果

    (58件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (27件) (うち査読あり 25件) 学会発表 (30件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Thermodynamic consequences of mutations in vemier zone residues of a humanized anti-human epidermal growth factor receptor murine antibody,5282008

    • 著者名/発表者名
      Makabe, et. al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem 83

      ページ: 1156-1166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grafting of material-binding function into antibodies Functionalization by peptide grafting2008

    • 著者名/発表者名
      Hattori, et. al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 365

      ページ: 751-757

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical contribution of VH-VL interaction to reshaping of an antibody:the case of humanization of anti-lysozyme antibody,HyHEL-102008

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi, et. al.
    • 雑誌名

      Protein Sci 17

      ページ: 261-270

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical contribution of aromatic rings to specific recognition of polyether rings:The case of ciguatoxin CTX3C-ABC and its specific antibody IC492008

    • 著者名/発表者名
      Tsumoto, et. al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A helical string of alternately connected three-helix bundles for the cell wall-associated adhesion protein Ebh from Stahylococcus aureus2008

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, et. al.
    • 雑誌名

      Structure 16

      ページ: 488-496

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic analysis reveals that GTP binding affects the interaction between the alpha-and gamma-subunits of translation initiation factor 22008

    • 著者名/発表者名
      Nakakido, et. al.
    • 雑誌名

      Bibehem Biophys Res Commun (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of an amyloidogenic sequence attached to yellow fluorescent protein2008

    • 著者名/発表者名
      Hamada, et. al.
    • 雑誌名

      Proteins Struet.Funct.Bioinfor (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression.Purification,Crystallization,and Primary Diffraction Analysis of CapF,a Capsular Polysaccharide Synthesis Enzyme from Stapdylococcus aureus2008

    • 著者名/発表者名
      Miyafusa, et. al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.F (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] How Protein Recognizes Ladder-like Polycyclic Ethers:Interactions between Ciguatoxin(CTX3C)Fragments and Its specific antibody 10C92008

    • 著者名/発表者名
      Ui, et. al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] クロマトグラフィーにおける溶媒制御2008

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, et. al.
    • 雑誌名

      生化学 80

      ページ: 45-51

  • [雑誌論文] アミノ酸を利用したクロマトグラフィー2008

    • 著者名/発表者名
      工藤、津本
    • 雑誌名

      月刊バイオテクノロジー (掲載確定)

  • [雑誌論文] Effects of acid exposure on the conformation,stability,and aggregation of monoclonal antibodies2007

    • 著者名/発表者名
      Ejima, et. al.
    • 雑誌名

      Proteins:Strueture, Function, and Bioinformatics 66

      ページ: 954-962

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural consequences of mutations in interfacial Tyr residues of a protein antigen-antibody complex:The case of HyHEL-10-HEL2007

    • 著者名/発表者名
      Shiroishi, et. al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem 282

      ページ: 6783-6791

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Human Antibody Fragment with High Affinity for Biodegradable Polymer Film2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, et. al.
    • 雑誌名

      Bioeoniugate Chem 18

      ページ: 645-651

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved performance of column chromatography by arginine:Dye-affnity chromatogrraphy2007

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, et. al.
    • 雑誌名

      Protein Expr.Purif 52

      ページ: 410-414

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arginine improves protein elution in hydrophobic interaction chromatography.The cases of human interleukin-6 and activin-A2007

    • 著者名/発表者名
      Tsumoto, et. al.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1154

      ページ: 81-86

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circular dichroism spectra demonstrate formation of the thrombin-binding DNA aptamer G-quadruplex under stabilizing-cation-deficient conditions2007

    • 著者名/発表者名
      Nagatoishi, et. al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Comm 352

      ページ: 812-817

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The N-terminal domain of elastin-binding protein of Stapltylococeus aureus changes its secondary structure in a membrane-mimetic environment2007

    • 著者名/発表者名
      Nakakido, et. al.
    • 雑誌名

      J.Bioehem 142

      ページ: 131-134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and Mutational analyses of Drp35 from Staphylococcus aureus:a possible mechanism for its lactonase activity2007

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, et. al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem 282

      ページ: 5770-5780

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of protein interactions by arginine:A proposed mechanism of arginine effects2007

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, et. al.
    • 雑誌名

      Biophys Chem 127

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular properties of two proteins homologous to PduO-type ATP:cob(I)alamin adenosyltransferase from Sulfolobus tokodaii2007

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, et. al.
    • 雑誌名

      Proteins:Strueture, Function, and Bioinformatics 68

      ページ: 446-457

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of arginine on protein binding and elution in hydrophobic interaction and ion-exchange chromatography2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, et. al.
    • 雑誌名

      Protein Expr.Purif 54

      ページ: 110-116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of salts on protein-surface interactions:applications for column chromatography2007

    • 著者名/発表者名
      Tsumoto, et. al.
    • 雑誌名

      J Pharmaceut.Sci 96

      ページ: 1677-1690

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induced binding of proteins by ammonium sulfate in affiinity and ion-exchange column chromatography2007

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, et. al.
    • 雑誌名

      J.Biochem.Biophys.Methods 70

      ページ: 493-98

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal stucture analysis reveals a novel forkhead-associated(FHA)domain of ESAT-6 secretion system C(EssC)protein in Staphylococcus aureus2007

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, et. al.
    • 雑誌名

      Proteins:Structure, Function, and Bioinformatics 69

      ページ: 659-664

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggregation Analysis of Therapeutic Proteins,Part 2.Analytical Ultracentrifugation and Dynamic Light Scattering2007

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, et. al.
    • 雑誌名

      Biotechnol.International 5(4)

      ページ: 36-47

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggregation Analysis of Therapeutic Proteins,Part 3.Principles and Optimization of Field-Flow Fractionation(FFF)2007

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, et. al.
    • 雑誌名

      Biotechnol International 5(11)

      ページ: 52-70

    • 査読あり
  • [学会発表] タンパク質の構造に与えるアルギニンの効果2008

    • 著者名/発表者名
      工藤
    • 学会等名
      第89回 日本化学会春期年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080327-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌由来膜表面蛋白質EbpSの構造・物性解析2008

    • 著者名/発表者名
      中木戸
    • 学会等名
      第89回 日本化学会春期年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080327-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌由来蛋白質によるヘム受け渡し機構の解析2008

    • 著者名/発表者名
      安部
    • 学会等名
      第89回 日本化学会春期年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080327-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] ワクチンの創成を目指した黄色ブドウ球菌毒素改変体の分子特性解析2008

    • 著者名/発表者名
      谷中
    • 学会等名
      第89回 日本化学会春期年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080327-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 構造情報を基盤とした黄色ブドウ球菌由来黄膜合成蛋白質CapFの機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      宮房
    • 学会等名
      第89回 日本化学会春期年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080327-29
  • [学会発表] 材料・医療への展開を目指した蛋白質相互作用解析2008

    • 著者名/発表者名
      津本
    • 学会等名
      日本分析化学会東北支部会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-03-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] IL15受容体α鎖が示す多重特異性に関する速度論解析2008

    • 著者名/発表者名
      坂本
    • 学会等名
      第10回日本化学会生命化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-01-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 抗体10C9が示すポリエーテル系海洋毒素シガトキシン認識機構2008

    • 著者名/発表者名
      宇井
    • 学会等名
      第10回日本化学会生命化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-01-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 「蛋白質相互作用解析:材料・医療への展開」2008

    • 著者名/発表者名
      津本
    • 学会等名
      第10回日本化学会生命化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-01-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 二本鎖DNA-超好熱菌由来TBP蛋白質間の相互作用が示す熱力学的特性2008

    • 著者名/発表者名
      長門 石
    • 学会等名
      第10回日本化学会生命化学研究会シンポ2ウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-01-11
  • [学会発表] 翻訳開始因子サブユニットの会合の熱力学的解析2007

    • 著者名/発表者名
      中木戸
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20071221-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 抗シガトキシン抗体10C9Fabの構造学的・熱力学的解析2007

    • 著者名/発表者名
      宇井
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20071221-23
  • [学会発表] 高温領域における超好熱古細菌由来TATA-box binding proteinの二本鎖DNA認識機構2007

    • 著者名/発表者名
      長門 石
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      日本生物物理学会第45回年会
    • 年月日
      20071221-23
  • [学会発表] IL15受容体α鎖が示す多重特異性に関する相互作用解析2007

    • 著者名/発表者名
      坂本
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20071211-15
  • [学会発表] 相互作用解析を主としたTransducer of erbB2-1(TOB1)の機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      渡邊
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      パシフイコ横浜
    • 年月日
      20071211-15
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌由来萸膜合成蛋白質の構造機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      宮房
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20071211-15
  • [学会発表] 抗シガトキシン抗体の分子認識機構:結晶構造と熱力学2007

    • 著者名/発表者名
      宇井
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20070928-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] アルギニンの示す蛋白質凝集抑制効果:作用機序と応用2007

    • 著者名/発表者名
      田中
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20070928-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌由来接着関連蛋白質EbpSの構造・物性解析2007

    • 著者名/発表者名
      中木戸
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20070928-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌由来葵膜合成蛋白質CapFのX線結晶構造解析2007

    • 著者名/発表者名
      宮房
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20070928-29
  • [学会発表] Thermodynamic profiles of the interaction between DNA and DNA-binding protein at high temperature;the case of hyperthermostable TATA-box binding protein and the promoter DNA2007

    • 著者名/発表者名
      Nagatoishi, et. al.
    • 学会等名
      The 2nd Iternational Workshop on Approaches to Single-Cell Analysis
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] X線結晶構造解析による抗シガトキシン抗体の分子認識機構の解明2007

    • 著者名/発表者名
      宇井
    • 学会等名
      第10回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20070905-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 超好熱古細菌由来TATA-box結合蛋白質のDNA結合における熱力学的特性2007

    • 著者名/発表者名
      長門石
    • 学会等名
      第10回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20070905-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Thermodynamic analysis of the interaction between a hyperthermophilic TATA-BOX binding protein(TBP)and the promoter DNA at high temperature2007

    • 著者名/発表者名
      Nagatoishi, et. al.
    • 学会等名
      Current Trends in Microcalorimetry Conference
    • 発表場所
      ボストンコルネドホテル
    • 年月日
      20070718-21
  • [学会発表] さらに進化した蛋白質相互作用の熱力学解析2007

    • 著者名/発表者名
      津本
    • 学会等名
      第45回目本生物物理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-21
  • [学会発表] Crystal structure and heme binding property of the third NEAT domain of IsdH from Staphylococcus aureus2007

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, et. al.
    • 学会等名
      The 2nd Intemational Symposium on Diffraction Structure Biology
    • 発表場所
      船堀ホール
    • 年月日
      2007-11-21
  • [学会発表] 癌免疫療法の現状と今後2007

    • 著者名/発表者名
      津本
    • 学会等名
      日本癌学会シンポジウム
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-10-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 不安定な二本鎖DNA条件下における蛋白質・DNA間相互作用の熱力学的解析2007

    • 著者名/発表者名
      長門 石
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2007-09-30
  • [学会発表] アルギニンを用いたクロマトグラフィー:抗体を中心に2007

    • 著者名/発表者名
      津本
    • 学会等名
      第204回液体クロマトグラフィー研究懇談会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2007-06-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Role of Arginine in Handling Proteins2007

    • 著者名/発表者名
      Tsumoto
    • 学会等名
      第1回日本スイスケミカルバイオロジー会議
    • 発表場所
      スイスETH(ローザンヌ)
    • 年月日
      2007-06-25
  • [図書] たんぱく質結晶の新展開2008

    • 著者名/発表者名
      津本, 田中
    • 出版者
      シーエムシー出版

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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