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2008 年度 実績報告書

前駆体タンパク質の構造生物学的研究を基礎とした生理活性ペプチド成熟機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19570112
研究機関関西学院大学

研究代表者

山口 宏  関西学院大学, 理工学部, 教授 (10252719)

キーワード蛋白質結晶化 / X線結晶構造解析 / フォールディング解析 / ペプチドホルモン / プロウログアニリン / 生理活性ペプチド / アミロイド前駆体蛋白質
研究概要

生理活性ペプチドの立体構造形成機構を解明するために、プロウログアニリン、プロオピオメラノコルチン(POMC)、S-APPαを用いて研究を遂行した。また、ウログアニリンおよび耐熱性エンテロトキシンのジスルフィド結合を基に設計した、人工蛋白質のフォールディングの過程を解析した。
POMCに関しては、空間群P1、a=33.9,b=54.7,c=76.8,α=70.6,β=81.2,γ=72.0°の結晶を得、Native結晶のデータをSPring-8において1.6A分解能まで収集した。また、プロウログアニリンは、これまでの2K変異体を用いる事をやめ、V1A変異体を用いたX線結晶構造解析とNMR構造解析に着手した。このV1A変異体の単離精製に成功し、結晶化条件の検索に着手した。このV1A変異体のNMR構造解析にも着手し、現在までにプロトンNMR測定と窒素を放射同位ラベルした15NによるNMR測定を行った。さらに、アミロイド前駆体タンパク質のαセクレターゼ切断部位(S-APPα)の精製条件を種々変更し、また結晶化条件の検索を続けたが良好な結晶は得られなかった。
人工蛋白質の解析では、ジスルフィド結合に着目したアンフォールディング反応の解析と、円二色性スペクトル測定によるフォールディング解析を行った。アンフォールディング解析の結果、人工タンパク質はプロウログアニリンと比べ、ジスルフィド結合を切断されやすいことがわかった。
ハイブリッドタンパク質やS-APPαの精製時に、アミノ酸やアミノ酸誘導体を添加する事によってタンパク質が安定化し、凝集がおこりにくくなる事を見いだした事を基に、アミノ酸などの小分子を加える事による効率的結晶化条件検索法を開発した。これらの新しい手法を結晶化条件検索時に適応し、上記の結晶構造解析に適した結晶を得るための条件検索を遂行した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Gly scan of prouroguanylin to elucidate essential amino acid residues for the intramolecular chaperone function.2009

    • 著者名/発表者名
      H. Konishi
    • 雑誌名

      Peptide Science 2008

      ページ: 473-476

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of amino acids and amino acid derivatives on crystallization of hemoglobin and ribonuclease A2008

    • 著者名/発表者名
      L. Ito
    • 雑誌名

      J. Synchrotron Rad 15

      ページ: 316-318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質溶液のデザイン法2008

    • 著者名/発表者名
      白木賢太郎
    • 雑誌名

      Bio Industry 25

      ページ: 38-45

  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray structural studies of human prouroguanylin.2008

    • 著者名/発表者名
      L. Ito
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. F46

      ページ: 531-532

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Folding analysis of de novo-designed disulfide hybrid proteins ; role of propeptide region on protein folding2008

    • 著者名/発表者名
      M. Okumura
    • 雑誌名

      Peptide Science 2007

      ページ: 463-464

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The promotion of protein crystallization by addition of amino acids and amino acid derivatives2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi
    • 雑誌名

      Peptide Science 2007

      ページ: 481-482

    • 査読あり
  • [学会発表] プロ領域を利用した人工タンパク質の立体構造形成機構の解析2009

    • 著者名/発表者名
      奥村正樹
    • 学会等名
      第4回産業用酵素シンポジウム/FSフォーラム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-03-09
  • [学会発表] Gly scan of prouroguanylin to elucidate essential amino acid residues for the intramolecular chaperone function2008

    • 著者名/発表者名
      H. Konishi
    • 学会等名
      日本ペプチド討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-11-29
  • [学会発表] Protein crystallization in the presence of amino acids and their derivatives : (1) The effect2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shibano
    • 学会等名
      第21回国際結晶学会議
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2008-08-25
  • [学会発表] Protein crystallization in the presence of amino acids and their derivatives : (2) The mechanism2008

    • 著者名/発表者名
      L. Ito
    • 学会等名
      第21回国際結晶学会議
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2008-08-25
  • [学会発表] Solution designs for protein crystallization using amino acids and amino acid derivatives2008

    • 著者名/発表者名
      L. Ito
    • 学会等名
      The 4th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2008-05-22
  • [産業財産権] リフォールディング剤および蛋白質のリフォールディング方法2008

    • 発明者名
      山口宏
    • 権利者名
      学校法人関西学院
    • 産業財産権番号
      特願2008-277109
    • 出願年月日
      2008-10-28

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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