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2009 年度 実績報告書

ポスト小胞体品質管理における細胞内レクチンの分子認識と超分子形成の構造基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21370050
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)

研究代表者

加藤 晃一  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (20211849)

研究分担者 山口 拓実  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 分子科学研究所・生命・錯体分子科学研究領域, 助教 (60522430)
神谷 由紀子  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 特任助教 (00527947)
キーワード品質管理 / 糖鎖 / レクチン / NMR / 結晶構造解析
研究概要

(1)高マンノース型糖鎖の超高磁場NMR解析
常磁性タグを利用したNMR解析を通じてN型糖鎖の精密構造解析を行うための方法を開発した。N型糖鎖のコア構造に相当するキトビオースをモデル系として選定し、その非還元末端にランタニドタグを導入することにより、擬コンタクトシフトなどを利用したコンフォメーション解析が可能となった。一方、N型糖鎖の生合成にかかわる遺伝子を欠失した酵母の変異体を、特定の部位の炭素を^<13>Cでエンリッチしたグルコースを含む最少培地中で培養することにより、部位選択的に^<13>C標識を施した高マンノース型糖鎖M8Bを大量に調製することに成功した。一連の標識体を利用した超高磁場計測によって本糖鎖のNMRシグナルの帰属を確定するとともに、緩和解析を通じて本糖鎖のダイナミクスを評価した。
(2)L型レクチンCRDの結晶構造解析およびNMR解析
構造生物学研究を通じて、血液凝固第5第8因子欠乏症の原因遺伝子産物であるERGIC-53とMCFD2の協働的相互作用の構造基盤を明らかにした。ERGIC-53は糖鎖認識ドメイン(CRD)を有するI型膜タンパク質であり、MCFD2はEFハンド構造を有するCa^<2+>結合型タンパク質である。X線結晶構造解析、超遠心解析、NMR解析を駆使してERGIC-53-CRDとMCFD2の複合体の3次元構造を決定することに成功した。MCFD2上のERGIC-53-CRDとの相互作用部位はEFハンド構造を有するタンパク質に共通するリガンド結合部位とは異なっていた。さらに、ERGIC-53-CRDが結合することによってMCFD2に、特にそのEFハンドタンパク質に共通するリガンド結合部位において立体構造変化が誘起されることも明らかとなった。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of UbcH5b~ubiquitin intermediate : Insight into the formation of the self-assembled E2~Ub conjugates2010

    • 著者名/発表者名
      E.Sakata, T.Satoh, S.Yamamoto, Y.Yamaguchi, M.Yagi-Utsumi, E.Kurimoto, K.Tanaka, S.Wakatsuki, K.Kato
    • 雑誌名

      Structure 18

      ページ: 138-147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Glycosylation profiling of turtle egg yolk : expression of galabiose structure2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yagi, M.Yamamoto, S.-Y.Yu, N.Takahashi, K.-H.Khoo, Y.C.Lee, K.Kato
    • 雑誌名

      Carbohyd.Res. 345

      ページ: 442-448

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox-dependent domain rearrangement of protein disulfide isomerase coupled with exposure of its substrate-binding hydrophobic surface2010

    • 著者名/発表者名
      O.Serve, Y.Kamiya, A.Maeno, M.Nakano, C.Murakami, H.Sasakawa, Y.Yamaguchi, T.Harada, E.Kurimoto, M.Utsumi-Yagi, T.Iguchi, K.Inaba, J.Kikuchi, O.Asami, T.Kajino, T.Oka, M.Nakasako, K.Kato
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 396

      ページ: 361-374

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved secretion of molecular chaperone-assisted human IgG in silkworm,and no alterations in their N-linked glycan structures2010

    • 著者名/発表者名
      T.Dojima, T.Nishina, T.Kato, T.Uno, H.Yagi, K.Kato, H.Ueda, E.Y.Park
    • 雑誌名

      Biotechnology Progress 26

      ページ: 232-238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for the cooperative interplay between the two causative gene products of combined factor V and factor VIII deficiency2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nishio, Y.Kamiya, T.Mizushima, S.Wakatsuki, H.Sasakawa, K.Yamamoto, S.Uchiyama, M.Noda, A.R.McKay, K.Fukui, H.-P.Hauri, K.Kato
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 107

      ページ: 4034-4039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 糖鎖によるタンパク質社会の秩序維持2010

    • 著者名/発表者名
      神谷由紀子, 加藤晃一
    • 雑誌名

      化学工業 61

      ページ: 23-31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of N-glycans in embryonated chicken egg chorioallantoic and amniotic cells responsible for binding and adaptation of human and avian influenza viruses2009

    • 著者名/発表者名
      N.Sriwilaijaroen, S.Kondo, H.Yagi, P.Wilairat, H.Hiramatsu, M.Ito, Y.Ito, K.Kato, Y.Suzuki
    • 雑誌名

      Glycoconjugate J. 26

      ページ: 433-443

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超高磁場NMR分光法と多次元HPLC法による構造糖鎖生物学への体系的アプローチ2009

    • 著者名/発表者名
      矢木-内海真穂、加藤晃一
    • 雑誌名

      化学と生物 47

      ページ: 261-268

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human OS-9, a lectin required for glycoprotein endoplasmic reticulum-associated degradation, recognizes mannose-trimmed N-glycans2009

    • 著者名/発表者名
      N.Hosokawa, Y.Kamiya, D.Kamiya, K.Kato, K.Nagata
    • 雑誌名

      J.Biol.chem. 284

      ページ: 17061-17068

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silkworm expression and sugar profiling of human immune cell surface receptor, KIR2DL12009

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki, M.Kajikawa, K.Kuroki, T.Motohashi, T.Shimojima, E.Y.Park, S.Kondo, H.Yagi, K.Kato, K.Maenaka
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 387

      ページ: 575-580

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multidimensional HPLC mapping method for the structural analysis of anionic N-glycans2009

    • 著者名/発表者名
      矢木-内海真穂、加藤晃一
    • 雑誌名

      Trends Glycosci.Glycotech. 21

      ページ: 95-104

    • 査読あり
  • [学会発表] Structural basis for the functional mechanisms of the proteins involved in the ubiquitin-proteasome system2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      2nd Japan-Korea Seminar on Biomolecular Sciences-Experiments and Simulations
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 年月日
      2009-12-23
  • [学会発表] Development of NMR conformational analysis methods for oligosaccharides by using paramagnetic metal ions2009

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi, S.Yamamoto, M.Yamamoto, H.Yagi, M.Erdelyi, C.Griesinger, K.Kato
    • 学会等名
      SOKENDAI Asian Winter School 2009
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンー(愛知)
    • 年月日
      2009-12-02
  • [学会発表] Stable-isotope-assisted NMR approaches to structural glycomics2009

    • 著者名/発表者名
      K. Kato
    • 学会等名
      20^<th> International Symposium on Glycoconjugates
    • 発表場所
      Caribe Hilton(Puerto Rico)
    • 年月日
      2009-11-30
  • [学会発表] Structural basis of the molecular recognition by ERGIC-53 involved in the glycoprotein traffic in the cell2009

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kamiya, Miho Nishio, Tsunehiro Mizushima, Soichi Wakatsuki, Kazuo Yamamoto, Susumu Uchiyama, Masanori Noda, Hans-Peter Hauri, Koichi Kato
    • 学会等名
      20th International Symposium on Glycoconjugates
    • 発表場所
      Caribe Hilton(Puerto Rico)
    • 年月日
      2009-11-30
  • [学会発表] 超高磁場核磁気共鳴で見えてきた! 役割分担として働く"社会人"タンパク質2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      日本科学未来館シンポジウム 身体の中のにぎやかな世界~ライブイメージング技術で見えてきた、細胞たちの働く姿~
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京)
    • 年月日
      2009-11-28
  • [学会発表] Development and application of strategic methodology of structural glycobiology2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      第8回統合バイオサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      ヤマリゾートつま恋(静岡)
    • 年月日
      2009-11-17
  • [学会発表] 糖鎖によるタンパク質社会の秩序維持2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      GlycoTOKYO 2009シンポジウム
    • 発表場所
      お茶の水女子大学(東京)
    • 年月日
      2009-11-14
  • [学会発表] Structural Glycobiology by NMR and Sugar Library Approaches2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      3^<rd> Asia-Pacific NMR symposium
    • 発表場所
      Jeju-City(Korea)
    • 年月日
      2009-10-27
  • [学会発表] 糖鎖構造生物学の体系的戦略と産業展開2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      千里ライフサイエンス新適塾「未来創薬への誘い」第8回会合
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] 糖鎖構造解析の体系的戦略:プロファイリングから3次元構造解析まで2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      「糖鎖新技術が開拓する未踏のバイオ分野とバイオシミラー」2009分析展JAIMAコンファレンス
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉)
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] 構造グライコミクスの産業展開2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      理研NMR利用者懇談会 第2回総会・講演会
    • 発表場所
      独立行政法人理化学研究所横浜研究所(神奈川)
    • 年月日
      2009-07-09
  • [学会発表] Introduction of a paramagnetic tag for NMR conformational analysis of oligosacc harides2009

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi, M.Yamamoto, S.Yamamoto, H.Yagi, M.Erdelyi, C.Griesinger, K.Kato
    • 学会等名
      EUROMAR 2009
    • 発表場所
      Gothenburg(Sweden)
    • 年月日
      2009-07-08
  • [学会発表] タンパク質による糖鎖認識のダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      加藤晃一
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      熊本全日空ホテルニュースカイ(熊本)
    • 年月日
      2009-05-22
  • [図書] Glycobiology Research Trends(G.Powell and O.McCabe ed.)2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kamiya, D.Kamiya, R.Urade, T.Suzuki, K.Kato
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      NOVA Science Publishers(New York)

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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