ホスト・ゲストモデルペプチドを用いたコラーゲンの構造安定化機構の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19350059
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 奥山 健二 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30038020)
• 研究分担者: 金子 文俊 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70214468) ; 川口 辰也 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (10314353)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: コラーゲン / 三重らせん / モデルペプチド / 高分解能解析 / 構造安定化

研究概要

Hyp残基によるコラーゲンらせんの位置特異的な安定化や不安定化の解明は、近年のコラーゲンの構造化学的研究において最も重要な問題の一つとなっている。本研究では、一連のコラーゲンモデルペプチドの高分解能構造解析結果と、それらペプチドのhelix-coil転移温度に基づき、コラーゲンらせんの安定化・不安定化を支配している重要な因子の一つである、Hyp残基のパッカリングに関する規則を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] コラーゲンの分子構造・高次構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥山健二、川口辰也
  • 雑誌名: 高分子論文集 67 ページ: 229-247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Dehydration Behavior of a Short Collagen Model Polypeptide, (L-Prolyl-L-ProlylGlycyl)5, in Aqueous Solution (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shikata, N. Yoshida, K. Okuyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Letters ページ: 412-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bachinger, Structure analyses of two crystal modifications of (Pro-Pro-Gly)4-Hyp-Hyp-Gly-(Pro-Pro-Gly)4 revealed the puckering preference of Hyp(X) in the Hyp(X):Hyp(Y) and Hyp(X):Pro(Y) stacking pairs in collagen-helix (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama, T. Morimoto, H. Narita, T. Kawaguchi, K. Mizuno, H.P.
  • 雑誌名: Protein Sci., Acta Cryst. D66 ページ: 88-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure, Dynamics and Hydration of a Collagen Model Polypeptide, (L-Prolyl-L-ProlylGlycyl)10, in Aqueous Media: a Chemical Equilibrium Analysis of Triple Helix-to-Single Coil Transition (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Shikata, A. Minakawa, K. Okuyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B. 113(43) ページ: 14504-14512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics and Hydration Behavior of a Short Collagen Model Polypeptide, (L-Prolyl-L-ProlylGlycyl)5, in Aqueous Media (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Shikata, N. Yoshida, A. Minakawa, K. Okuyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B. 113(27) ページ: 9055-9058
  • 査読あり
• [雑誌論文] High resolution structures of collagen-like peptides, (Pro-Pro-Gly)4-Xaa-Yaa-Gly-(Pro-Pro-Gly)4-Implications for triple-helix hydration and Hyp(X) puckering (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama, C. Hongo, G. Wu, K. Mizuno, K. Noguchi, S. Ebisuzaki, Y. Tanaka, N. Nishino, H.P. Bachinger
  • 雑誌名: Biopolymers 91 ページ: 361-372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chain dimension and hydration behavior of collagen model peptides in aqueous solution: [Glycyl-4(R)-Hydroxyprolyl-4(R)-Hydroxyproline]n and [Glycyl-Prolyl-4(R)-Hydroxyproline]n (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Terao, K. Mizuno, M. Murashima, Y. Kita, C. Hongo, K. Okuyama, T. Norisue, H.P. Bachinger
  • 雑誌名: Macromolecules 41 ページ: 7203-7210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrostatic interaction explains D-staggered structure of collagen (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kawaguchi, K. Masakiyo, H. Jin, K. Okuyama
  • 雑誌名: Acta Cryst. A64 ページ: C331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of collagen-helix motif (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama
  • 雑誌名: Acta Cryst. A64 ページ: C353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of human type III collagen G991-G1032 cystine knot containing peptide shows both 7/2 and 10/3 triple helical symmetries (2008)
  • 著者名/発表者名: S.P. Boudko, J. Engel, K. Okuyama, K. Mizuno, H.P. Bachinger, M.A. Schumacher
  • 雑誌名: J. Biochem. 283 ページ: 32580-32589
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat Treatment Strengthens Human Dentin (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, E.V. Koychev, K. Okamura, A. Sugeta, C. Hongo, K. Okuyama, S. Ebisu
  • 雑誌名: J. Dent. Res. 87(8) ページ: 762-766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting the molecular structure of collagen (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama
  • 雑誌名: Connect. Tissue Research 49 ページ: 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] 7/2-Helical model for collagen-Evidence from native collagen and model peptides-, Proceeding of Recent Trends in Collagen, Diamond Jubilee Conference (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama
  • 雑誌名: Central Leather Research Institute, Chennai, India ページ: 10-19
• [雑誌論文] Unique side chain conformation of a Leu residue in a triple-helical structure (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama, H. Narita, T. Kawaguchi, K. Noguchi, Y. Tanaka, N. Nishino
  • 雑誌名: Biopolymers 86 ページ: 212-221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comments on Microfibrillar structure of type I collagen in situ by Orgel, et al. (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama, H.P. Bachinger, K. Mizuno, S. Boudko, J. Engel, R. Berisio, L. Vitagliano
  • 雑誌名: PNAS, Acta Cryst. 103,D65 ページ: 9001-9005, 1007-1008
  • 査読あり
• [学会発表] コラーゲンモデルペプチド(Pro-Pro-Gly)4- Hyp-Yaa-Gly-(Pro-Pro-Gly)4 (Yaa = Thr, Var, Ser)のX線結晶構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三山啓太、森本辰也、正清孝一、川口辰也、奥山健二、H.P. Bachinger
  • 学会等名: 日本結晶学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 20091205-20091206
• [学会発表] Stabilization mechanism by Hyp-Thr-Gly sequence in collagen-helix (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Miyama, T. Morimoto, K. Masakiyo, T. Kawaguchi, K. Okuyama, K. Mizuno, H.P. Bachinger
  • 学会等名: AsCA'09 Joint Conference of the Asean Crystallographic Association and Chinese Crystallography Society
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] コラーゲンモデルペプチド(Pro-Pro-Gly)4-Hyp-Thr-Gly-(Pro-Pro-Gly)4のX線結晶構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三山啓太、Nattha Jiravanichanun、奥山健二、水野一乗、Hans Peter Bachinger
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学、大阪
  • 年月日: 20080924-20080926
• [学会発表] 水溶液中における(Pro-Pro-Gly)10の三重らせんー1本鎖転移挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 喜田裕介、寺尾憲、奥山健二
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学、大阪
  • 年月日: 20080924-20080926
• [学会発表] 高分解能解析で分かったコラーゲンらせんにおける第1層の水と第2層の水 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥山健二
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学、大阪
  • 年月日: 20080924-20080926
• [学会発表] Structure of collagen-helix motif, International Union of Crystallography (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama
  • 学会等名: XXI Congress and General Assembly
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20080823-20080831
• [学会発表] Electrostatic interaction explains D-staggered structure of collagen, International Union of Crystallography (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kawaguchi, K. Masakiyo, H. Jin, K. Okuyama
  • 学会等名: XXI Congress and General Assembly
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20080823-20080831
• [学会発表] 小角X線によるアテロコラーゲンD-stagger構造の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金海哲、川口辰也、服部俊治、奥山健二
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 20080528-20080530
• [学会発表] 7/2らせん対称とアミノ酸配列に基づくコラーゲン繊維中のD-staggerの理解 (2008)
  • 著者名/発表者名: 正清孝一、川口辰也、奥山健二
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 20080528-20080530
• [学会発表] 7/2-helical model for collagen-Evidence from native collagen and model peptides-, Recent Trends in Collagen (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama
  • 学会等名: Diamond Jubilee Conference, Central Leather Research Institute
  • 発表場所: Chennai, India
  • 年月日: 20080124-20080125
• [学会発表] コラーゲン繊維におけるD-stagger構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 奥山健二、正清孝一、金海哲、川口辰也
  • 学会等名: 特定領域研究「生体超分子構造」第4回公開シンポジューム
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター、豊中
  • 年月日: 20071218-20071219
• [学会発表] アテロコラーゲンの小角x線回折 (2007)
  • 著者名/発表者名: 金海哲、川口辰也、奥山健二
  • 学会等名: 特定領域研究「生体超分子構造」第4回公開シンポジューム
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター、豊中
  • 年月日: 20071218-20071219
• [学会発表] アテロコラーゲンの小角x線回折 (2007)
  • 著者名/発表者名: 金海哲、奥山健二
  • 学会等名: 日本結晶学会年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20071201-20071202
• [学会発表] Stabilization of collagen triple-helix by Arg in the Y position (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Morimoto, M. Haga, C. Hongo, K. Noguchi, K. Okuyama, T. Tanaka
  • 学会等名: The 8th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA'07)
  • 発表場所: aipei, Taiwan
  • 年月日: 20071104-20071107
• [学会発表] Understanding of D-stagger in collagen fibers based on the 7/2-helical structure and amino acid sequence (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Masakiyo, T. Kawaguchi, K, Okuyama
  • 学会等名: The 8th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA'07)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20071104-20071107
• [学会発表] The structural analysis of the collagen-model peptide, (Pro-Pro-Gly)4- Hyp-Asp-Gly-(Pro-Pro-Gly)4 crystal (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kawaguchi, M. Shimura, C. Hongo, K. Noguchi, K. Okuyama, K. Mizuno, H.P. Bachinger
  • 学会等名: The 8th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA'07)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20071104-20071107
• [学会発表] Understanding of D-stagger in collagen fibrils (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Okuyama
  • 学会等名: 7th Pan Pacific Connective Tissue Societies Symposium, Shangri-La Resort
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20071028-20071101
• [学会発表] 静電相互作用に基づくコラーゲン高次構造におけるD-staggerの解読 (2007)
  • 著者名/発表者名: 奥山健二
  • 学会等名: 特定領域研究「生体超分子構造」第3回ワークショップ
  • 発表場所: ホテルニュウアカオ、熱海、静岡
  • 年月日: 20070711-20070713
• [学会発表] 放射光で分かったコラーゲンの分子構造と高次構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 奥山健二
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「放射光が拓く繊維高分子のルネッサンス」、蛋白質研究所
  • 発表場所: 大阪大学、吹田
  • 年月日: 20070608-20070609
• [学会発表] コラーゲンモデルペプチド(Pro-Pro-Gly)4-Hyp-Asp-Gly-(Pro-Pro-Gly)4の結晶構造解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川口辰也、本郷千鶴、奥山健二、志村正紀、野口恵一、水野一乗、H.P. Bachinger
  • 学会等名: 高分子学会年次大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 20070529-20070531
• [図書] コラーゲンの分子構造・高次構造、コラーゲンの製造と応用展開(谷原正夫監修) (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥山健二
  • 総ページ数: 5-30
  • 出版者: シーエムシー出版