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2011 年度 実績報告書

DNA複製におけるユビキチン化シグナルと分子間相互作用の構造生物学

研究課題

研究課題/領域番号 21370048
研究機関横浜市立大学

研究代表者

佐藤 衛  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (60170784)

研究分担者 橋本 博  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 助教 (40336590)
キーワードDNA複製 / DNA損傷応答 / PCNA / ユビキチン化 / 損傷乗り越えDNA合成 / DNAクランプ / 構造解析
研究概要

DNAクランプは,DNA複製や修復において様々なタンパク質をDNA上にリクルートする足場タンパク質である.DNAに損傷が生じると,DNAクランプはコビキチン化を受ける.これが損傷乗り越えDNA合成やテンプレートスイッチなどの損傷トレランス機構を発動させるシグナルであると考えられている.本研究では2つのDNAクランプ(PCNA及び9-1-1)に注目し,DNA複製におけるユビキチン化シグナルと分子間相互作用を構造生物学的に明らかにすることを目指す.本年度に行った研究を以下に示す.
【UAF1】PCNAの脱ユビキチン化酵素USP1の制御因子であるヒトUAF1の調製を行った.大腸菌を用いて様々な発現条件を検討した結果,UAF1をヒスタグ融合タンパク質として発現させることに成功した。UAF1は,アフィニティーカラム,イオン交換カラム,ゲル濾過カラムで精製した.さらに結晶化スクリーニングを行ったところ,PEGを沈殿剤とした条件でUAF1の結晶化に成功した.
【RAD9】9-1-1のサブユニットの1つであるRAD9のC末端ドメイン270-391残基(RAD9CTD)の構造生物学的研究を行った.大腸菌のコドンに最適化したRAD9CTDをGST融合タンパク質として発現させ,アフィニティーカラム,イオン交換カラム,ゲル濾過カラムで精製を行った.得られた試料を用い,X線小角散乱実験を行い,散乱曲線からクラツキープロットを計算した.また,遠紫外CDスペクトルを測定した.それらの結果から,RAD9CTDは100残基を超える大きさを持つが,一定の構造をとらない天然変性タンパク質であることが明らかになった.RAD9CTDは高度にリン酸化修飾を受ける.したがって,RAD9CTDが天然変性状態であることは,リン酸化修飾には都合がよい構造であるといえる.

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (20件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of a small molecule PCNA inhibitor that disrupts interactions with PIP-Box proteins and inhibits DNA replication2012

    • 著者名/発表者名
      Chandanamali Punchihewa, Akira Inoue, Asami Hishiki, Yoshihiro Fujikawa, Michele Connelly, Benjamin Evison, Youming Shao, Richard Heath, Isao Kuraoka, Patrick Rodrigues, Hiroshi Hashimoto, Masanobu Kawanishi, Mamoru Sato, Takashi Yagi, Naoaki Fujii
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 287 ページ: 14289-14300

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.353201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the human centromeric nucleosome containing CENP-A2011

    • 著者名/発表者名
      H.Tachiwana, W.Kagawa, T.Shiga, A.Osakabe, Y.Miya, K.Saito, Y.Hayashi-Takanaka, T.Oda, M.Sato, S.-Y.Park, H.Kimura, H.Kurumizaka
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 476 ページ: 232-235

    • DOI

      10.1038/nature10258

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards the Structural Characterization of Intrinsically Disordered Proteins by SAXS and MD Simulation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Oroguchi, M.Ikeguchi, M.Sato
    • 雑誌名

      J.Physics : Conference Series

      巻: 272 ページ: 012005

    • DOI

      10.1088/1742-6596/272/1/012005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between heat-induced fibrillogenicity and hemolytic activity of thermostable direct hemolysin and a related hemolysin of Vibrio parahaemolyticus2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyouhisa Ohnishi, Kumiko Nakahira, Satoru Unzai, Kouta Mayanagi, Hiroshi Hashimoto, Kentaro Shiraki, Takeshi Honda, Itaru Yanagihara
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol Lett

      巻: 318 ページ: 10-17

    • DOI

      10.1111/j.1574-6968.2011.02233.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel heterotetrameric structure of the crenarchaeal PCNA2-PCNA3 complex2011

    • 著者名/発表者名
      Akito Kawai, Hiroshi Hashimoto, Shigesada Higuchi, Masaru Tsunoda, Mamoru Sato, Kazuo T Nakamura, Shuichi Miyamoto
    • 雑誌名

      J Struct Biol

      巻: 174 ページ: 443-450

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2011.02.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of bacis 7S globurin, a xyloglucan-specific endo-beta-1,4-glucanase inhibitor protein-like protein from soybean lacking inhibitory activity against endo-beta-glucanase2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yoshizawa, Toshiyuki Shimizu, Mayuki Yamabe, Misako Taichi, Yuji Nishiuchi, Naoki Shichijo, Satoru Unzai, Hisashi Hirano, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: 278 ページ: 1944-1954

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2011.08111.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification, crystallization and X-ray diffraction study of extracellular dermal glycoprotein from carrot and the inhibition complex it forms with an endo-beta-glucanase from Aspergillus aculeatus2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yoshizawa, Toshiyuki Shimizu, Hisashi Hirano, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
    • 雑誌名

      Acta Cryatallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun

      巻: 67 ページ: 830-832

    • DOI

      10.1107/S1744309111020045

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)-selective inhibitory action of beta-amyloid precursor protein-derived inhibitor2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto, Tomoka Takeuchi, Kyoko Komatsu, Kaoru Miyazaki, Mamoru Sato, Shouichi Higashi
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 286 ページ: 33236-33243

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.264176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Development of N-α-(2-Carboxyl)benzoyl-N5-(2-fluoro-1-iminoethyl)-L-ornithine Amide (o-F-amidine) and N-α-(2-Carboxyl)benzoyl-N5-(2-chloro-1-iminoethyl)l-ornithine Amide (o-Cl-amidine) As Second Generation Protein Arginine Deiminase (PAD) Inhibitors2011

    • 著者名/発表者名
      Corey P.Causey, Justin E.Jones, Jessica L.Slack, Daisuke Kamei, Larry E.Jones, Jr., Venkataraman Subramanian, Bryan Knuckley, Pedram Ebrahimi, Alexander A.Chumanevich, Yuan Luo, Hiroshi Hashimoto, Mamoru Sato, Lorne J.Hofseth, Paul R.Thompson
    • 雑誌名

      J Med Chem

      巻: 54 ページ: 6919-6935

    • DOI

      10.1021/jm2008985

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic insights into the activation of rad51-mediated strand exchange from the structure of a recombination activator, the swi5-sfr1 complex2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kuwabara, Yasuto Murayama, Hiroshi Hashimoto, Yuuichi Kokabu, Mitsunori Ikeguchi, Mamoru Sato, Kouta Mayanagi, Yasuhiro Tsutsui, Hiroshi Iwasaki, Toshiyuki Shimizu
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 20 ページ: 440-449

    • DOI

      10.1016/j.str.2012.01.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fission yeast Swi5-Sfr1 protein complex, an activator of Rad51 recombinase, forms an extremely elongated dogleg-shaped structure2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kokabu, Yasuto Murayama, Naoyuki Kuwabara, Tomotaka Oroguchi, Hiroshi Hashimoto, Yasuhiro Tsutsui, Naohito Nozaki, Satoko Akashi, Satoru Unzai, Toshiyuki Shimizu, Hiroshi Iwasaki, Mamoru Sato, Mitsunori Ikeguchi
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 286 ページ: 43569-43576

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.303339

    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質の核内輸送の構造基盤2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤衛
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 62 ページ: 492-493

    • 査読あり
  • [雑誌論文] X線溶液散乱と分子動力学シミュレーションでみるタンパク質の揺らぎ2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤衛
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 60 ページ: 798-800

    • 査読あり
  • [学会発表] ニンジンEDGPの麹菌キシログルカン特異的エンドグルカナーゼ阻害機構2012

    • 著者名/発表者名
      吉澤拓也、清水敏之、平野久、橋本博、佐藤衛
    • 学会等名
      第29回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      20120315-20120316
  • [学会発表] Towards the structural characterization of intrinsically disordered proteins by SAXS and MD simulation2011

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Sato
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(招待講演)
    • 年月日
      20111213-20111216
  • [学会発表] Biochemical and structural analyses of the nucleosome in transcriptionally active region2011

    • 著者名/発表者名
      Yusuhiro Arimura, Hiroaki Tachibana, Takashi Oda, Mamoru Sato, Hitoshi Kurumizaka
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20111213-20111216
  • [学会発表] Crystal structure and biochemical property of the human centromere specific nucleosome2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tachibana, Wataru Kagawa, Tatsuya Shiga, Ryohei Matsumoto, Yuta Miya, Akihisa Osakabe, Yoko Hayashi-Takanaka, Takashi Oda, Mamoru Sato, Sam-Yong Park, Hiroshi Kimura, Hitoshi Kurumizaka
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20111213-20111216
  • [学会発表] ニンジンEDGPによる麹菌XEGの阻害複合体構造2011

    • 著者名/発表者名
      吉澤拓也, 橋本博, 清水敏之, 平野久, 佐藤衛
    • 学会等名
      平成23年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(札幌市)
    • 年月日
      20111124-20111125
  • [学会発表] Structure of REV7 in complex with a REV3 fragment and structural implication of the interaction between DNA polymerase F Nf and REV12011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto, Kodai Hara, Yoshiki Murakumo, Shunsuke Kobayashi, Toshiaki Kogame, Satoru Unzai, Satoko Akashi, Shunichi Takeda, Toshiyuki Shimizu, Mamoru Sato
    • 学会等名
      Current Opinion in Structural Biology & DNA Repair, A Current Opinion in Structural Biology conference
    • 発表場所
      NH Grand Hotel Krasnapolsky, Amsterdam, Netherlands
    • 年月日
      20111016-20111018
  • [学会発表] APP由来インヒビターペプチドによるMMP-2選択的阻害機構の解明2011

    • 著者名/発表者名
      竹内友香、橋本博、宮崎香、佐藤衛、東昌市
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      20110921-20110924
  • [学会発表] SAXS to Investigate Protein Flexibility and Intrinsic Disorder in Solution2011

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Sato
    • 学会等名
      The 3th Asian Symposium on Advance Materials : Chemistry & Physics of Functional Materials (ASAM-3)
    • 発表場所
      Kyushu University (Chikushi-campus)(招待講演)
    • 年月日
      20110919-20110922
  • [学会発表] Analysis on dynamical structure of intrinsically disordered protein Hef, using MD-SAXS method2011

    • 著者名/発表者名
      T.Oroguchi, T.Oda, H.Hashimoto, Y.Ishino, M.Ikeguchi, M.Sato
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学・姫路書写キャンパス
    • 年月日
      20110916-20110918
  • [学会発表] MMP-2とAPP由来インヒビターペプチドとの複合体の結晶構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      竹内友香、橋本博、宮崎香、佐藤衛、東昌市
    • 学会等名
      第16回日本病態プロテアーゼ学会学術集会2011
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      20110826-20110827
  • [学会発表] Structural basis of inhibition mechanism by carrot EDGP against GH12. The inhibitory structure of carrot EDGP against endoglucanase from A.aculeatus2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yoshizawa, Toshiyuki Shimizu, Hisashi Hirano, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
    • 学会等名
      XXII Congress of the International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Palacio Municipal de Congresos de Madrid/Municipal Conference Centre
    • 年月日
      20110822-20110830
  • [学会発表] Crystal structure of zinc-finger domain of Nanos and its functional implications2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto, Kodai Hara, Asami Hishiki, Shigeta Kawaguchi, Takuya Yoshizawa, Satoru Unzai, Yutaka Tamaru, Toshiyuki Shimizu, Mamoru Sato
    • 学会等名
      XXII Congress of the International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Palacio Municipal de Congresos de Madrid/Municipal Conference Centre
    • 年月日
      20110822-20110830
  • [学会発表] 制限酵素EcoO109IのDNA結合に関する構造研究2011

    • 著者名/発表者名
      渡部みなみ、橋本博、喜多恵子、清水敏之、佐藤衛
    • 学会等名
      第28回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 年月日
      20110712-20110713
  • [学会発表] 腸炎ビブリオ由来耐熱性溶血毒TDHの構造2011

    • 著者名/発表者名
      橋本博、中平久美子、山根努、福井貴史、大西紀陽久、清水敏之、本田武司、佐藤衛、池口満徳、柳原格
    • 学会等名
      第28回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 年月日
      20110712-20110713
  • [学会発表] 始原生殖細胞の形成に関わるNanosの構造生物学的研究2011

    • 著者名/発表者名
      橋本博、原幸大、菱木麻美、川口茂太、七條直記、中村敬至、雲財悟、田丸浩、清水敏之、佐藤衛
    • 学会等名
      第28回PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 年月日
      20110712-20110713
  • [学会発表] 始原生殖細胞の維持に関わるNanosの構造生物学的研究2011

    • 著者名/発表者名
      橋本博、原幸大、菱木麻美、川口茂太、吉澤拓也、雲財悟、田丸浩、清水敏之、佐藤衛
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク
    • 年月日
      20110607-20110609
  • [学会発表] 分子動力学シミュレーションによるK48およびK63結合型ジユビキチンの動的構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      渕上壮太郎、笠口友隆、池口満徳、佐藤衛、木寺詔紀
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク
    • 年月日
      20110607-20110609
  • [学会発表] 天然変性タンパク質をターゲットとした新しい構造生物学-将来光源を用いた1分子解析を目指して-2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤衛
    • 学会等名
      PF研究会「ERLサイエンスワークショップII」
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構「小林ホール」(招待講演)
    • 年月日
      20110427-20110428
  • [学会発表] Structure of REV7 in complex with a REV3 fragment and structural implication of the interaction between DNA polymerase ζ and REV12011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hashimoto
    • 学会等名
      SNY-YCU Bilateral Symposium on Structural Biology
    • 発表場所
      SNY-YCU Bilateral Symposium on Structural Biology
    • 年月日
      2011-11-14
  • [学会発表] 天然変性タンパク質をターゲットとした新しい構造生物学2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤衛
    • 学会等名
      京都大学大学院理学研究科講演会
    • 発表場所
      京都大学大学院理学研究科セミナーハウス(大セミナー室)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-28
  • [図書] 翻訳後修飾のプロテオミクス(第4章:翻訳後修飾タンパク質の網羅的解析、4-13.脱イミノ化)平野久、大野茂男編集2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤衛、萩原央記、明石知子
    • 総ページ数
      234
    • 出版者
      講談社

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公開日: 2013-06-26  

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