工学的展開を目指す天然変性蛋白質の構造・機能解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360398
• 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: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 津本 浩平 東京大学, 医科学研究所, 教授 (90271866)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 蛋白質 / 分子認識 / 生物・生体工学 / ナノバイオ / 天然変性

研究概要

天然変性蛋白質が示す新規な特異的相互作用と会合形成能に着目し、その機構を種々の物性・構造解析に加え、熱力学的解析および速度論的解析に基づいて記述した。具体的には、2つの天然変性蛋白質をモデルに、構造解析に加え、熱力学的および速度論的解析、変異導入解析により、標的分子・リガンドとの相互作用の相互作用機構、触媒機構を明らかにした。新規な添加剤系による蛋白質ハンドリング系を構築した。また、機能未知であった分子種については、in vivo解析からその機能を明らかにした。さらに、新規標的分子を用いた物質集積の制御、材料設計などボトムアッププロセスの工学的応用への展開の可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Mapping the ultra-weak protein-protein interactions between heme transporters of Staphylococcus aureus (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe R, Caaveiro JM, Kozuka-Hata H, Oyama M, Tsumoto K
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 16477-16487
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M112.346700
• [雑誌論文] Interleukin-11 links oxidative stress and compensatory proliferation (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishina T, Komazawa-Sakon S, Yanaka S, Piao X, Zheng DM, Piao JH, Kojima Y, Yamashina S, Sano E, Putoczki T, Doi T, Ueno T, Ezaki J, Ushio H, Ernst M, Tsumoto K, Okumura K, Nakano H
  • 雑誌名: Sci Signal 巻: 5 ページ: ra5
  • DOI: DOI:10.1126/scisignal.2002056
• [雑誌論文] Crystal Structure of Enzyme CapF of Staphylococcus aureus Reveals a Unique Architecture Composed of Two Functional Domains (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyafusa T, Caaveiro JM, Tanaka Y, Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochem J. 巻: 443 ページ: 671-680
  • DOI: DOI:10.1042/BJ20112049
• [雑誌論文] Catalytic activity of MsbA reconstituted in nanodisc particles is modulated by remote interactions with the bilayer (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawai T, Caaveiro JM, Abe R, Katagiri T, Tsumoto K
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 585 ページ: 3533-3537
  • DOI: DOI:10.1016/j.febslet.2011.10.015
• [雑誌論文] Molecular Basis of Recognition of Antibacterial Porphyrins by Heme-Transporter IsdH-NEAT3 of Staphylococcus aureus (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki Y, Caaveiro JM, Tanaka Y, Tsutsumi H, Hamachi I, Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 7311-7320
  • DOI: DOI:10.1021/bi200493h
• [雑誌論文] Stepwise Characterization of the Thermodynamics of Trichocyte Intermediate Filament Protein Supramolecular Assembly (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishii D, Abe R, Watanabe SI, Tsuchiya M, Nocker B, Tsumoto K
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 巻: 408 ページ: 832-838
  • DOI: DOI:10.1016/j.jmb.2011.03.034
• [雑誌論文] Refolding single-chain antibody(scFv) using lauroyl-L-glutamate as a solubilization detergent and arginine as a refolding additive (2011)
  • 著者名/発表者名: Motonori Kudou ; Daisuke Ejima ; Haruna Sato ; Ryosuke Yumioka ; Tsutomu Arakawa ; and Kouhei Tsumoto
  • 雑誌名: Protein Exp. Purif 巻: 77 ページ: 68-74
  • DOI: DOI:10.1016/j.pep.2010.12.007
• [雑誌論文] Non-core region modulates interleukin-11 signaling activity : Generation of agonist and antagonist variants (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanaka S, Sano E, Naruse N, Miura KI, Futatsumori-Sugai M, Caaveiro JM, Tsumoto K
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 8085-8093
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M110.152561
• [雑誌論文] Monoubiquitination of Tob/BTG family proteins competes with degradation-targeting polyubiquitination (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Kim M, Kozuka-Hata H, Watanabe M, Oyama M, Tsumoto K, Yamamoto T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 409 ページ: 70-74
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.04.107
• [雑誌論文] Structural and Energetic Hot-Spots for the Interaction between a Ladder-like Polycyclic Ether and the Anti-Ciguatoxin Antibody 10C9Fab (2011)
  • 著者名/発表者名: Mihoko Ui, Yoshikazu Tanaka, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii, Masayuki Inoue, Masahiro Hirama, and Kouhei Tsumoto
  • 雑誌名: Molecular Bio Systems 巻: 7 ページ: 793-798
  • DOI: DOI:10.1039/COMB00162G
• [雑誌論文] A novel protein refolding system using lauroyl-l-glutamate as a solubilizing detergent and arginine as a folding assisting agent (2011)
  • 著者名/発表者名: Kudou M, Yumioka R, Ejima D, Arakawa T, Tsumoto K
  • 雑誌名: Protein Expr Purif 巻: 75 ページ: 46-54
  • DOI: DOI:10.1016/j.pep.2010.08.011
• [雑誌論文] Chemical and Pharmacological Chaperones : Application for Recombinant Protein Production and Protein Folding Diseases (2011)
  • 著者名/発表者名: Rahul S. Rajan, Kouhei Tsumoto, Masao Tokunaga, Hiroko Tokunaga, Yoshiko Kita and Tsutomu Arakawa
  • 雑誌名: Current Medicinal Chemistry 巻: 18 ページ: 1-15
  • DOI: DOI:10.2174/092986711793979698
• [雑誌論文] An approach to rational ligand-design based on a thermodynamic analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Ui M, Tsumoto K
  • 雑誌名: Recent Pat Biotechnol 巻: 4 ページ: 183-188
  • DOI: DOI:10.2174/187220810793611482
• [雑誌論文] Solubilization of Membrane Proteins with Novel N-Acylamino Acid Detergents (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryota Abe, Jose M. M. Caaveiro, Motonori Kudou and Kouhei Tsumoto
  • 雑誌名: Mol. Bio Syst 巻: 6 ページ: 677-679
  • DOI: DOI:10.1039/B925791H
• [雑誌論文] Contribution of the flexible loop region to the function of Staphylococcal enterotoxin B(SEB) (2010)
  • 著者名/発表者名: Saeko Yanaka, Motonori Kudou, Yoshikazu Tanaka, Takumi Sasaki, Sumiyo Takemoto, Atsuko Sakata Yukio Hattori, Tomoyuki Koshi, Shiro Futaki, Kouhei Tsumoto, and Toshihiro Nakashima
  • 雑誌名: Protein Eng. Des. Select 巻: 23 ページ: 415-421
  • DOI: DOI:10.1093/protein/gzq006
• [雑誌論文] Contribution of asparagine residues to the stabilization of a proteinaceous antigen-antibody complex : HyHEL-10-HEL (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokota A., Tsumoto K., Shiroishi M., Nakanishi T., Kondo H., Kumagai I
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285 ページ: 7686-7696
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M109.089623
• [雑誌論文] Reactive oxygen species induced by Streptococcus pyogenes invasion trigger apoptotic cell death in infected epithelial cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Aikawa C, Nozawa T, Maruyama F, Tsumoto K, Hamada S, Nakagawa I
  • 雑誌名: Cell Microbiol 巻: 12 ページ: 814-830
  • DOI: DOI:10.1111/j.1462-5822.2010.01435.x
• [雑誌論文] Temperature and salt concentration alter base-sequence selectivity of a duplex DNA-binding protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Nagatoishi S, Tanaka Y, Kudou M and Tsumoto K
  • 雑誌名: Mol. Biosyst 巻: 6 ページ: 98-101
  • DOI: DOI:10.1039/B914828K
• [雑誌論文] Signal peptide design for improving recombinant protein secretion in the baculovirus expression vector system (2010)
  • 著者名/発表者名: Futatsumori-Sugai M and Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 391 ページ: 931-935
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbrc.2009.11.167
• [雑誌論文] Contributions of interfacial residues of human Interleukin15 to the specificity and affinity for its private alpha-receptor (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto S, Jose M. M. Caaveiro, Sano E, Tanaka Y, Kudou M and Tsumoto K
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 巻: 389 ページ: 880-894
  • DOI: DOI:10.1016/j.jmb.2009.04.050
• [雑誌論文] To be excluded or to bind, that is the question : Arginine effects on proteins (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakakido M, Kudou M, Arakawa T, and Tsumoto K
  • 雑誌名: Curr. Pharm. Biotechnol 巻: 10 ページ: 415-420
  • DOI: DOI:10,415-420(2009)
  • URL: http://www.benthamdirect.org/pages/content.php?CPB/2009/00000010/00000004/0010G.SGM
• [雑誌論文] Immobilized metal affinity chromatography in the presence of arginine (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe R, Kudou M, Tanaka Y, Arakawa T and Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 381 ページ: 306-310
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbrc.2009.01.054
• [雑誌論文] Utilization of an arginine-elution method for FLAG-tag chromatography (2009)
  • 著者名/発表者名: Futatsumori-Sugai M, Abe R, Watanabe M, Kudou M, Yamamoto T, Ejima D, Arakawa T, and Tsumoto K
  • 雑誌名: Protein Expr Purif 巻: 67 ページ: 148-155
  • DOI: DOI:10.1016/j.pep.2009.03.012
• [学会発表] Thermodynamic Analyses of Binding and Transfer of Heme : Isd System (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsumoto K, Caaveiro J. M. M., Abe R, Moriwaki Y, Vu N, Watanabe M, Tanaka Y
  • 学会等名: 14th Asian Chemical Congress 2011(14ACC)
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] Structural and functional analysis of Capsular polysaccharide synthesizing enzyme CapF from Staphylococcus aureus (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyafusa T, Tanaka Y, Caaveiro J. M. M., Kuroda M, Yao M, Ohta T, Tanaka I, Tsumoto K
  • 学会等名: The IXth European Symposium of The Protein Society
  • 発表場所: Stockholm-Stockholm University, Aula Magna
  • 年月日: 20110522-26
• [学会発表] Targeted glycosylation of "non-core region" of Interleukin 11 modulates its biological function (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanaka S, Sano E, Naruse N, Caaveiro J. M. M., Tsumoto K
  • 学会等名: Immunology 2011
  • 発表場所: Moscone Center(San Francisco・USA)
  • 年月日: 20110513-17
• [学会発表] Structural and functional analysis of capsular polysaccharide synthesizing enzyme CapF (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Miyafusa ; Y. Tanaka ; J. Martinez Caaveiro ; M. Kuroda ; M. Yao ; T. Ohta ; I. Tanaka ; K. Tsumoto
  • 学会等名: 2010環太平洋国際化学会
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Hawaii Convention Centor Solubilization of Membrane Proteins with Novel N-Acylamino Acid Detergents (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部良太・ホセマルチネスカアベイロ・津本浩平
  • 学会等名: Pacific Chem 2010
  • 発表場所: 米国ハワイ州
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Aromatic Interactions are Essential for Carbohydrate Recognition by an Enzyme (2010)
  • 著者名/発表者名: Caaveiro, J. M. M., Kobe, A., Clifton, J. G., Ringe, D., Petsko, G. A. and Tsumoto, K
  • 学会等名: DiPiA2010
  • 発表場所: Skipper Hotel. Barcelona,スペイン
  • 年月日: 20101017-20
• [学会発表] Three Hot-Spot Regions Define the High Affinity of Human Interleukin 15 for its Private alpha-Receptor (2009)
  • 著者名/発表者名: Caaveiro, J. M. M., Sakamoto, S., Sano, E., Kudou, M. and Tsumoto, K
  • 学会等名: The 23rd Symposium of the Protein Society
  • 発表場所: Boston, Massachusetts, USA
  • 年月日: 20090724-29
• [図書] BIOINDUSTRY (2011)
  • 著者名/発表者名: 津本浩平
  • 総ページ数: 28-34
• [図書] 生物工学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 津本浩平
  • 総ページ数: 391-394
• [図書] 遺伝子工学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 津本浩平
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Chemistry Volume 5-Analysis and Function of Amino Acids and Peptides (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ohtake, Yoshiko Kita, Kouhei Tsumoto, Tsutomu Arakawa
  • 総ページ数: 273-356
  • 出版者: Wiley
• [図書] 生化学事典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中木戸誠、津本浩平
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] Encyclopedia of Life Sciences (2010)
  • 著者名/発表者名: Kumagai I. and Tsumoto K.
• [図書] 抗体会合体の定量的評価の課題抗体医薬のための細胞構築と培養技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 津本浩平、江島大輔、荒川力
• [図書] 酵素利用技術大系 (2010)
  • 著者名/発表者名: 津本浩平
• [図書] 薬学雑誌 (2009)
  • 著者名/発表者名: 津本浩平、宇井美穂子
  • 総ページ数: 1311-1317
• [図書] 熱測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 津本浩平、宇井美穂子
  • 総ページ数: 205-215
• [備考]
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/phys-biochem