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2011 年度 実績報告書

アミノ酸配列からタンパク質溶解度を計算する高精度計算システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21300110
研究機関東京農工大学

研究代表者

黒田 裕  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10312240)

研究分担者 藤 博幸  独)産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 副研究センター長 (70192656)
キーワード熱力学 / 蛋白質凝集 / 会合自由エネルギー / 溶解度測定 / 回帰解析 / 溶解度向上タグ / SEPタグ
研究概要

本計画では、ペプチドの溶解度をアミノ酸配列から計算するための手法として、まず全20種類のアミノ酸の「会合自由エネルギー」(△(G_<Aggr>)を実験的に測定し、会合自由エネルギーの加算性を仮定することで、任意のアミノ酸配列からなるペプチド・タンパク質の溶解性を計算するシステムを構築する。各アミノ酸の会合自由エネルギーは、「基準ペプチド」にそのアミノ酸を特定の個数付加した際の溶解度変化から決定する(詳細は平成21・22年度報告書参照)。
平成23年度には、平成22年度で会合自由エネルギーを測定したArg、Ile、Lys、SerとAspに加えて、Asn、Gln、Glu、Pro、Hisの値を測定し、ペプチド溶解性の計算を可能にした(未測定のアミノ酸の会合エネルギーの値には、化学構造が類似したアミノ酸の値を用いる)。さらに、溶解性をpH4.7と7.0の2つのpHで測定したことで、pH依存性を溶解性計算に取り入れることを初めて可能にした(親水性・疎水性モデルではpH依存性は考慮されていない)。さらに、モデルペプチドに用いたBPTIに該当アミノ酸を付加したX線結晶構造解析も行い、7つの構造をPDBに登録した(3AUB,3AUC,3AUD,3AUE,3AUG,3AUHと3AUI)。以上、任意のアミノ酸配列からなるペプチドの大まかな溶解性をpH依存的に予測することが可能となった。今後は、未測定のアミノ酸の会合自由エネルギ-を広い条件下で測定することで、ペプチドのより正確な溶解性を計算可能にする。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Solubilization and folding of a fully active recombinant Gaussia luciferase with native disulfide bonds by using a SEP-tag2011

    • 著者名/発表者名
      Rathnayaka T, Tawa M, Nakamura T, SohyaS, Kuwajima K, Yohda M, Kuroda Y
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta. Proteins and Proteomics

      巻: 1814(12) ページ: 1775-1778

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bbapap.2011.09.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] VanXの溶菌活性の解明と菌体内生産物の精製工程の簡略化2011

    • 著者名/発表者名
      黒田裕、上岡哲也、惣谷志保里
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 11(7) ページ: 32-36

  • [雑誌論文] VCIP135 deubiquitinase and its binding protein, WAC, in p97 ATPase-mediated membrane fusion2011

    • 著者名/発表者名
      Totsukawa G, Kaneko Y, Uchiyama K, Toh H, Kondo H.
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 30(17) ページ: 3581-3593

    • DOI

      10.1038/emboj.2011.260

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational Analysis of Ligand Recognition Mechanisms by Prostaglandin E2 (subtype 2) and D_2 Receptors2011

    • 著者名/発表者名
      Daiyasu, H.Hirokawa, T., Kamiya, N., Toh, H.
    • 雑誌名

      Theor.Chem.Acc.

      巻: 130 ページ: 1131-1143

    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of short solubility controlling peptide tags on protein's solubility, thermodynamics, structure and function2012

    • 著者名/発表者名
      Mohammad M Islam, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      Conference of the Bangladesh Society for Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      University of Rajshahi (Rajshahi, Bangladesh)
    • 年月日
      20120225-20120226
  • [学会発表] Contribution of individual amino acids to protein solubility using amino acid tag2012

    • 著者名/発表者名
      Mohammed M A Khan, Mohammad M Islam, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      生物物理関東地区研究会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-06
  • [学会発表] VanXの大腸菌溶菌活性を利用した新規スクリーニング技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      Wu Nan、上岡哲矢、黒田裕
    • 学会等名
      生物物理関東地区研究会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-05
  • [学会発表] 構造ドメインデータペースの作成およびそのWeb提供2012

    • 著者名/発表者名
      梅澤祐貴、蝦名鉄平、黒田裕
    • 学会等名
      生物物理関東地区研究会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-05
  • [学会発表] High resolution Crystal structure of Dengue 3 envelope prote in domain III (ED3)2012

    • 著者名/発表者名
      Montasir Elahi, Mohammad M Islam, Keiichi Noguchi, Masafumi Yohda, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      生物物理関東地区研究会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-05
  • [学会発表] Host Guest Analysis of Ami no Acids contribution to Protein Solubility Using Short SET-Tags Fused to a Simplified BPTI2012

    • 著者名/発表者名
      Mohammad M. Islam, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      揺らぎが機能を決める生命分子の科学第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東大寺文化センター(奈良県)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-07
  • [学会発表] Contribution of individual amino acid to protein solubility using amino acid tag2011

    • 著者名/発表者名
      Mohammed Monsur Alam Khan, Mohammad Monirul Islam, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] Crystal structure of Dengue 3 envelope protein domain III2011

    • 著者名/発表者名
      Montasir Elahi, Mohammad Monirul Islam, Keiichi Noguchi, Masafumi Yohda, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-14
  • [学会発表] Understanding protein native expansivity by mutants affecting cavities, surface and order2011

    • 著者名/発表者名
      Jean-Baptiste Rouget, Mariano Dellarole, Kei Kobayashi, Julien Roche, Yutaka Kuroda, Catherine A.Royer
    • 学会等名
      6^<th> International Meeting on Biomolecules under Pressure (IMBP2011)
    • 発表場所
      大津市市民会館(滋賀県)
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] VanXの大腸菌溶菌機構を利用した新規スクリーニング法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      Nan Wu、上岡哲矢、惣谷志保里、黒田裕
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] A method to select homologous sequences appropriate for functionalregion prediction by spatial statistics with structure information2011

    • 著者名/発表者名
      Nemoto, W., Toh, H.
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立姫路大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Co-evolutionary analysis of protein-protein interaction2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Toh
    • 学会等名
      ICR Symposium to celebrate the bioinformatics center's 10 year anniversary and new restructuring, Uji
    • 発表場所
      京都大学宇治おうばくプラザ(京都府)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-29
  • [学会発表] Comparative studies of profiles to predict functionally constrained sites2011

    • 著者名/発表者名
      小田浩之、太田元規、藤博幸
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
    • 年月日
      2011-06-08
  • [学会発表] Amino Acids Contribution to Polypeptides Solubility Analyzed Using Short Poly-Amino Acid Tags2011

    • 著者名/発表者名
      黒田裕,加藤淳, Mohammad Islam
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      阪急エキスポパーク(大阪府)
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] Effects of short solubility controlling peptide tags on protein solubility, thermodynamics, structure and function2011

    • 著者名/発表者名
      Mohammad M Islam, Atsushi Kato, Shihori Sohya, Mohammed Khan, Keiichi Noguchi, Masafumi Yohda, Shun-ichi Kidokoro, Yutaka Kuroda
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      阪急エキスポパーク(大阪府)
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] 難結晶化タンパク質変異体に対するヘテロシーディング法2011

    • 著者名/発表者名
      小林慶、Mohammad M Islam、野口恵一、養王田正文、黒田裕
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      阪急エキスポパーク(大阪府)
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] ヘリックスを含むドメイン境界配列の解析及びその予測2011

    • 著者名/発表者名
      辻良太郎、蝦名鉄平、黒田裕
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      阪急エキスポパーク(大阪府)
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] 蛋白質異常凝集の原理と制御(ディスカッション)2011

    • 著者名/発表者名
      黒田裕、八木寿梓、長谷川一浩、青島貞人、佐崎元
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー「蛋白質異常凝集の原理と制御」
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-27
  • [備考]

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~ykuroda

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公開日: 2013-06-26  

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