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2018 年度 実施状況報告書

動物細胞発現系と化学合成の融合による1回膜貫通型受容体への部位特異的標識導入

研究課題

研究課題/領域番号 17K19206
研究機関横浜市立大学

研究代表者

禾 晃和  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 准教授 (40379102)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード1回膜貫通型受容体 / 半合成 / 受容体活性化機構
研究実績の概要

本研究では、細胞増殖やがん化に関わる1回膜貫通型の細胞表面受容体である、上皮成長因子受容体(Epidermal growth factor receptor; EGFR)の活性化機構を解明するために、細胞外領域断片に対して、標識を導入した膜貫通ペプチドをライゲーションする実験系の構築に取り組んだ。初年度に確立した浮遊系の動物細胞を用いた発現系によって、EGFRの細胞外領域断片を発現させた。そして、PAタグシステムと呼ばれる研究代表者らが独自に開発したアフィニティー精製システムを用いて、培養上清から目的のEGFRの細胞外領域断片の精製を行った。当初の計画では、多数のジスルフィド結合を有するEGFRの細胞外領域を変性させないために、還元剤を加えない条件での反応系の構築を目指していた。しかしながら、初年度の研究から還元剤を全く加えない条件では、ライゲーション反応がほとんど進行しないことが分かったことから、還元剤の種類の検討や添加量の最適化も行った。また、質量分析によって、ライゲーション反応が起きたかどうかを検証する実験にも着手した。さらに、可溶性のモデルペプチドで検討した反応条件を応用し、バイセルに再構成した膜貫通ペプチドとのライゲーションも試みた。
また、これまではEGFRをモデルタンパク質として用いていたが、研究代表者がこれまで構造機能解析に取り組んできた、神経発生に関わる細胞表面受容体についてもライゲーション反応のターゲットとして用いる検討に入った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

モデルペプチドとの反応条件の最適化は進んだが、最終目的である膜貫通ペプチドとの反応条件の最適化にはさらなる検討が必要であることから。

今後の研究の推進方策

質量分析を用いてライゲーション反応が正常に起きているかどうかを検証する実験では、反応産物を効率的にイオン化させるために、試料調製法を検討していく。膜貫通ペプチドとのライゲーションについては、バイセルだけでなく、ナノディスクの利用なども視野に入れて、膜への再構成条件や反応条件の検討を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

研究を進める上で必要不可欠なペプチドの供給に問題が生じたため、研究計画の変更を余儀なくされた。しかしながら、その後の研究は進展しており、引き続き、反応条件の最適化を進めるとともに、学会等で成果発表を行うために次年度使用額が生じることとなった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Application of the NZ-1 Fab as a crystallization chaperone for PA tag-inserted target proteins.2019

    • 著者名/発表者名
      Tamura R, Oi R, Akashi S, Kaneko MK, Kato Y, Nogi T.
    • 雑誌名

      Protein Sci.

      巻: 28 ページ: 823-836

    • DOI

      10.1002/pro.3580.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fragile X mental retardation protein regulates accumulation of the active zone protein Munc18-1 in presynapses via local translation in axons during synaptogenesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Parvin S, Takeda R, Sugiura Y, Neyazaki M, Nogi T, Sasaki Y.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: S0168-0102 ページ: 30431-0

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.013.

    • 査読あり
  • [学会発表] シグナル分子セマフォリンと受容体プレキシンの結合特異性に関する構造生物学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      田中翼、永友芽里、根谷崎牧子、大井里香、下地恵令奈、山根努、浴本亨、池口満徳、禾晃和
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 構造情報に基づいたエピトープ挿入部位の最適化による安定な複合体形成2018

    • 著者名/発表者名
      田村梨沙子、大井里香、金子美華、加藤幸成、禾晃和
    • 学会等名
      日本結晶学会2018年度年会
  • [学会発表] セマフォリンとプレキシンが形成する低親和性だが特異的な相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      禾晃和
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
    • 招待講演
  • [備考] Terukazu NOGI, Yokohama City University

    • URL

      http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/xtal-mls/members/nogi/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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