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2010 年度 実績報告書

酸化LDL受容体蛋白質LOX-1のリガンド認識機構の精密解明と診断技術への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20390012
研究機関広島大学

研究代表者

楯 真一  広島大学, 理学研究科, 教授 (20216998)

研究分担者 町田 幸子  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構・食品バイオテクノロジー研究領域, ユニット長 (30353981)
三森 文行  独立行政法人国立環境研究所, 化学環境研究領域, 室長 (90125229)
キーワード動脈硬化 / 受容体蛋白質 / MRI
研究概要

本年度はLOX-1の基質認識機能の精密化を進めLOX-1特異的に結合する人工リポソームの作成に成功した
1.LOX-1の基質認識機構の精密解明:LOX-1が細胞上で集積構造を取る.この集積構造の酸化LDL認識おける役割を明らかにするために表面プラズモン共鳴法(SPR)を用いて,酸化LDL認識における集積構造の必要性を定量的に明らかにした.この結果,LOX-1一分子では,細胞上で観測される結合能よりも4桁低い親和性しか持たないのに対して,streptavidinを介して人為的にLOX-1を集積化した場合には,細胞上で観測される酸化LDLに対する親和性を再現できた.この知見に基づいて,さらに金薄膜上の自己集積化単層膜を作成し,その上に配置したLOX-1受容体に対する酸化LDLの結合能測定したところ,細胞膜状でのLOX-1と同等の親和性を再現できた.また,単層膜上におけるLOX-1の量に応じて結合能が変化することも観測しており,この実験からLOX-1の集積構造が基質認識に必要であることを確認した.またこの測定系を用いて,単層膜リポソームにより酸化LDLの1000倍の結合能を持つ人工粒子の作成に成功した.
2.LOX-1の集積構造形成機構と輸送機構の解明:LOX-1の膜貫領域内にあるCys36,並びにCys46がパルミトイル化されることにより効率的にラフトへ輸送されていることが明らかとなった。一方、LOX-1に取り込まれた酸化LDLが、細胞内輸送の初期過程において、ラフトを介した輸送系により取り込まれることが知られているCT-B(コレラトキシン・サブユニットB)と同一小胞内に存在することが共焦点レーザー顕微鏡でも確認された。
3.MRI画像法の開発:含鉄タンパク質であるフェリチン分子を陰性造影剤として用いる場合の定量法について、フェリチンをアガロース、またはゼラチンのゲルに添加した場合の横緩和速度R2と鉄濃度[Fe]の間の実験式を1.5T,4.7T,11.7T,18.8Tの各磁場強度で求めた。この結果、R2と[Fe]の線形相関の係数は磁場に比例して増大することがわかった。上記人工LDL粒子によるMRI測定のトライアル実験を進めた.

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (23件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The NMR structure of FliK, the trigger for the switch of substrate specificity in the flagellar type III secretion apparatus2011

    • 著者名/発表者名
      Mizuno, S., Amida, H., Kobayash, N.,Aizawa, S., Tate, S.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol.

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface plasmon resonance study on functional significance of clustered organization of lectin-like oxidized LDL (LOX-1)2011

    • 著者名/発表者名
      Ohki, I., Amida, H., Yamada, R., Sugihara, M., Ishigaki, T., Tate, S
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: 1814 ページ: 345-354

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study on dihydrofolate reductases from Shewanella species living in deep-sea and ambient atmospheric-pressure environments2011

    • 著者名/発表者名
      Murakami, C., Ohame, E., Tate, S_, Gekko, K., Nakasone, K., Kato, C.
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 15 ページ: 165-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMRで観測する超高分子量タンパク質の分子形態2011

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 51 ページ: 84-87

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupling effects of distal loops on structural stability and enzymatic activity of Escherichia coli dihydrofolate reductase revealed by deletion mutants2010

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi, Y., Ohmae, E., Tate, S., Gekko, K.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: 1804 ページ: 846-855

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and characterization of dihydrofolate reductases from deep-sea bacteria2010

    • 著者名/発表者名
      Murakami, C., Ohame, E., Tate S., Gekko, K., Nakasone, K., Kato, C.
    • 雑誌名

      J.Biochem.(Tokyo)

      巻: 147 ページ: 591-599

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A region- and stereo-selective parallel synthesis of five types of trigalactoses on a solid support as a model of a combinatorial oligosaccharide library2010

    • 著者名/発表者名
      Komba, S., Terauchi, T., Machida, S.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Glycoscience

      巻: 58 ページ: 1-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid peroxidation generates a body order component trans-2-nonenal covalently bound to protein in vivo.2010

    • 著者名/発表者名
      Ishino, K., Wakita, C., Shibata, T., Toyokuni, S., Machida, S., Matsuda, S., Matsuda, T., Uchida, K.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem

      巻: 285 ページ: 15302-15313

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transverse relaxation of water in ferritin gel : relative contributions of iron and gel.2010

    • 著者名/発表者名
      Takaya, N., Watanabe, H., Mitsumori, F.
    • 雑誌名

      Proc.Int.Soc.Magn.Reson.Med.

      巻: 18 ページ: 2966-2966

    • 査読あり
  • [学会発表] タンパク質構造情報利用技術としてのNMR-結晶構造解析に対する補完的利用2011

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 学会等名
      よこはまNMR構造生物学研究会第41回ワークショップ
    • 発表場所
      理研,横浜(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-02
  • [学会発表] Alteration to internally correlated motion in protein by the mutation to a loop region2010

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      PacifiChem.2010
    • 発表場所
      Honolulu, USA(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] Preferential domain orientation in HMGB2 protein revealed by NMR spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Uewaki, Naoko Tate, Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      PacifiChem.2010
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] クロマチンリモデリング因子FACTのリン酸化による機能制御機構2010

    • 著者名/発表者名
      松井理恵子, 橋本愛美, 上脇隼一, 津中康央, 森川耿右, 楯真一
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] HNE-histidine付加体の酸化LDL受容体LOX-1リガンドとしての機能2010

    • 著者名/発表者名
      倉持(熊野)みゆき, 下津祐樹, 脇田知佳, 亀山(大西)真由美, 松永茂, 謝秋宏, 今場司朗, 内田浩二, 町田幸子
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] Exploring the ligand-binding mechanism of LOX-1 by surface plasmon resonance2010

    • 著者名/発表者名
      山田梨紗都, 編田宏一, 大木出, 楯真一
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] NMR analysis on the changes of structural dynamics and functions induced by loop mutations in DHFR2010

    • 著者名/発表者名
      和田侑士, 堀内祐司, 大前英司, 楯真一
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] HMGB2タンパク質に含まれる2つのドメイン相対配向とリンカーの役割2010

    • 著者名/発表者名
      上脇隼一, 楯直子, 楯真一
    • 学会等名
      第49回 NMR討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-11-17
  • [学会発表] べん毛フック長さ制御タンパク質FliKのNMR構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      水野志乃, 編田宏一, 小林直宏, 藤原敏道, 相沢慎一, 楯真一
    • 学会等名
      第49回 NMR討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-11-17
  • [学会発表] フェリチンを含むゼラチンゲル中における水2010

    • 著者名/発表者名
      高屋展宏, 渡邉英宏, 三森文行
    • 学会等名
      第49回 NMR討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-11-17
  • [学会発表] Protein structure determination using orientation induced TROSY shift changes2010

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      第49回 NMR討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-11-16
  • [学会発表] 異方性スピン相互作用を用いた新規NMR法によるPin1の基質依存的な構造変化解析2010

    • 著者名/発表者名
      廣口典輝, 堀内佑司, 白木拓磨, 楯真一
    • 学会等名
      日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      熊本大学, 熊本
    • 年月日
      2010-11-06
  • [学会発表] フェリチン水溶液とゼラチンゲルのT2緩和2010

    • 著者名/発表者名
      高屋展宏, 渡邉英宏, 三森文行
    • 学会等名
      第38回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-09-30
  • [学会発表] HMGB2タンパク質に含まれる2つのドメイン相対配向とリンカーの役割2010

    • 著者名/発表者名
      上脇隼一, 楯直子, 楯真一
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第48回年会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] べん毛フックの長さ制御因子FliKのNMRによる構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      水野志乃, 楯真一, 相沢慎一
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第48回年会
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] 異方性スピン相互作用を用いた新規NMR法によるPin1の基質依存的な構造変化解析2010

    • 著者名/発表者名
      廣口典輝, 堀内佑司, 白木拓磨, 楯真一
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第48回年会
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] クロマチンリモデリングタンパク質のリン酸化による構造機能制御機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      橋本愛美, 松井理恵子, 上脇隼一, 津中康央, 森川耿右, 楯真一
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第48回年会
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] クロマチンリモデリングタンパク質のリン酸化による構造機能制御機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      橋本愛美, 松井理恵子, 上脇隼一, 楯真一
    • 学会等名
      日本生物高分子学会 年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学,兵庫
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] 高磁場NMRを用いる蛋白質の動的構造解析の可能性2010

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー超高磁場が拓く生体系NMR
    • 発表場所
      阪大,大阪(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-30
  • [学会発表] Alignment induced TROSY shift changes applied to protein Structure determination2010

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      WWMR2010
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2010-07-05
  • [学会発表] 溶液中での高分子量タンパク質分子形態変化観測のためのNMR技術2010

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 学会等名
      第10回蛋白質化学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター, 札幌(招待講演)
    • 年月日
      2010-06-17
  • [学会発表] NMRによるヌクレオソームシャペロンタンパク質HMGB2のリンカーに制御されるドメイン相対配向2010

    • 著者名/発表者名
      上脇隼一, 森内寛, 楯直子, 楯真一
    • 学会等名
      第51回日本生化学会 中国・四国支部例会
    • 発表場所
      山口大学, 山口
    • 年月日
      2010-05-14
  • [学会発表] クロマチンリモデリングタンパク質のリン酸化による構造機能制御機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      橋本愛美, 松井理恵子, 上脇隼一, 楯真一
    • 学会等名
      第2回 日本生物物理学会 中国四国支部例会
    • 発表場所
      愛媛大学, 愛媛
    • 年月日
      2010-05-09
  • [図書] 広がるNMRの世界(朝倉哲朗 編)(章著:タンパク質の分子形態変化の観測)2011

    • 著者名/発表者名
      楯真一
    • 総ページ数
      182
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2012-07-19  

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