天然変性タンパク質の構造特性とその機能解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21570113
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 河田 康志 鳥取大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40177697)
• 連携研究者: 溝端 知宏 鳥取大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50263489)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: タンパク質

研究概要

タンパク質の構造柔軟性がその機能とどのように関わるかを天然変性タンパク質であるαシヌクレインタンパク質やシャペロニン等を用いてタンパク質化学的,生化学的,生物物理化学的な側面から詳細な研究を行った。その結果,構造的柔軟性が引き起こす本来のタンパク質が持っている構造特性や構造変化がアミロイド線維凝集を引き起こす引き金となっていることが明らかになり,その機能と深い関係にあることが確かめられた。

研究成果

• [雑誌論文] Suppression of Sup35 amyloid fibril formation by group II chaperonin from Thermoplasma Acidophilum (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Noi, Aya Kitamura, Hidenori Hirai, Kunihiro Hongo, Toshihiko Sakurai, Tomohiro Mizobata, and Yasushi Kawata
  • 雑誌名: American J. Mol. Biol 巻: (in press)
• [雑誌論文] Varied effects of Pyrococcus furiosus prefoldin and P. furiosus chaperonin on the refolding reactions of substrate proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunihiro Hongo, Hiroshi Itai, Tomohiro Mizobata, and Yasushi Kawata
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 151(4) ページ: 383-390
• [雑誌論文] Probing the Functional Mechanism of Escherichia coli GroEL Using Circular Permutation (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Mizobata, Tatsuya Uemura, Kazuhiro Isaji, Takuma Hirayama, Kunihiro Hongo, and Yasushi Kawata
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6(10) ページ: e26462
• [雑誌論文] Covalent structural changes in unfolded GroES that lead to amyloid fibril formation detected by NMR : Insight into intrinsically disordered proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Iwasa, Shunsuke Meshitsuka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, and Yasushi Kawata
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286(24) ページ: 21796-21805
• [雑誌論文] Evaluation of Aβfibrillization inhibitory effect by a PEG-peptide conjugate based on an Aβpeptide fragment with intramolecular FRET (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Sakurai, Tomoki Iwasaki, Takashi Okuno, Yasushi Kawata, and Naoki Kise
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 47(16) ページ: 4709-4711
• [雑誌論文] Isolation of short peptide fragments from□-synuclein fibril core identifies a residue important for fibril nucleation : A possible implication for diagnostic applications (2010)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Yagi, Hideki Takeuchi, Shiho Ogawa, Naomi Ito, Isao Sakane, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yuji Goto, and Yasushi Kawata
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta/Proteins and Proteomics 巻: 1804(10) ページ: 2077-2087
• [雑誌論文] A potentially versatile nucleotide hydrolysis activity of group II chaperonin monomers from Thermoplasma acidophilum (2009)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Noi, Hidenori Hirai, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, and Yasushi Kawata
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 48(40) ページ: 9405-9415
• [雑誌論文] Gly192 at hinge 2 site in the chaperonin GroEL plays a pivotal role in the dynamic apical domain movement that leads to GroES binding and efficient encapsulation of substrate proteins (2009)
  • 著者名/発表者名: Kodai Machida, Ryoko Fujiwara, Tatsuhide Tanaka, Isao Sakane, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, and Yasushi Kawata
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta/Proteins and Proteomics 巻: 1794(9) ページ: 1344-1354
• [学会発表] アントシアニンによる神経変性病原因タンパク質のアミロイド線維形成抑制に関するin vitroとin vivo研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河田康志, 鎌田光博, 渡辺保裕, 小林真菜, 吉田早穂, 田村哲也, 本郷邦広, 溝端知宏, 三浦典正, 中島健二, 小林沙織
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] シャペロニンGroELの機能的構造変化の中心点Hinge II部位のGly192残基の変異体機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒木紀帆, 和田翼, 町田広大, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] GroEL円順列変異体CP254の構造・機能相関解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡田拓也, 植木裕士, 植村達也, 本郷邦広, 河田康志, 溝端知宏
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] αシヌクレイン蛋白質のアミロイド線維核部位に位置するPhe 94の線維形成における役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤有未, 武内英樹, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] 天然変性蛋白質α-synucleinのアミロイド線維伸張直接観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八木寿梓, 武内英樹, 水野愛子, 河田康志, 後藤祐児
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] シャペロニン本来の基質蛋白質の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石橋利嗣, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] Role of natively unstructured polypeptide : Molecular chaperone GroEL and alpha-synuclein (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Kawata
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Intrinsically Disordered Proteins
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2011-01-28
• [学会発表] NMRによるGroESアミロイド線維中間体の形成メカニズムと植物性低分子化合物による阻害効果の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩佐尚徳, 吉田早穂, 亀田啓, 飯塚舜介, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
  • 学会等名: BMB2010 :第33回日本分子生物学会年会,第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] ポリフェノールによる神経変性病原因タンパク質のアミロイド線維の抑制と分解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河田康志, 小林真菜, 田村哲也, 岩佐尚徳, 小林沙織
  • 学会等名: BMB2010 :第33回日本分子生物学会年会,第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Detection of the conformational change by NMR that leads to GroES amyloid fibril formation from a disordered state (2010)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Iwasa, Shunsuke Meshitsuka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, and Yasushi Kawata
  • 学会等名: The 3^<rd> International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Isolation of short peptide segments from. lpha-synuclein fibril core identifies a residue important for fibril nucleation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Kawata, Hisashi Yagi, Hideki Takeuchi, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, and Yuji Goto
  • 学会等名: The 24th Protein Society Meeting
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Rearrangement reaction at Asn-Gly of GroES enhances a conformation that leads to amyloid fibril formation in early step (2010)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Iwasa, Shunsuke Meshitsuka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, and Yasushi Kawata
  • 学会等名: The 24th Protein Society Meeting
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] GroESのアミロイド線維形成の初期過程には核部位直前のアミノ酸配列が関与する (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩佐尚徳, 飯塚舜介, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] コシャペロニンGroESのアミロイド線維形成と細胞毒性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田早穂, 岩佐尚徳, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Gly192 at hinge 2 site in the chaperonin GroEL plays a pivotal role in the dynamic apical domain movement that leads to GroES binding and efficient encapsulation of substrate proteins (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Kawata, Kodai Machida, Ryoko Fujiwara, Tatsuhide Tanaka, Isao Sakane, Kunihiro Hongo, and Tomohiro Mizobata
  • 学会等名: The 23rd Protein Society Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] 天然変性タンパク質のコンフォメーション変化,アミロイド線維形成,細胞毒性(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 河田康志
  • 学会等名: 蛋白研究所セミナー「蛋白質立体構造を基盤とするプリオン現象の解明と制御」
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-07-14
• [学会発表] 古細菌Thermoplasma acidophilum由来単量体シャペロニンの金属特異的新規機能の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野井健太郎, 平井秀憲, 本郷邦広, 溝端知宏, 河田康志
  • 学会等名: 第50回日本生化学会中国四国支部例会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2009-05-15
• [備考]
  • URL: http://www.bio.tottori-u.ac.jp/~prot/main.html
• [産業財産権] アミロイド線維伸張ペプチド (2009)
  • 発明者名: 河田康志,溝端知宏,本郷邦広,武内英樹
  • 権利者名: 鳥取大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2009-277681
  • 出願年月日: 2009-12-07