アミド水素に依存しないタンパク質立体構造解析のためのＮＭＲ測定および解析法の開発

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22570109
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小椋 賢治 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 特任准教授 (50270682)
• 研究期間 (年度): 2010-10-20 – 2013-03-31
• キーワード: NMR / タンパク質 / 立体構造解析

研究概要

本研究の目的は，従来，NMRによるタンパク質主鎖連鎖帰属法において必須であったアミド水素の化学シフトに依存しない主鎖連鎖帰属法および立体構造解析法を開発することである．前年度までにアミド水素に依存しないタンパク質主鎖連鎖帰属スキームを開発した．本手法により，重水溶媒に溶解したタンパク質の主鎖連鎖帰属スキームを確立した．さらに，重水溶媒中で得たNOESYスペクトル由来の距離制限を用いて立体構造計算をおこなったところ，軽水溶媒中で得たNOESYスペクトル由来の距離制限を使用した場合と同程度の精度で立体構造解析できることがわかった．
当該年度は前年までの実績を踏まえて，今手法をSH3ドメインのリガンドペプチドの立体構造解析に応用した．このリガンドペプチドは10残基からなる低分子量ペプチドであるが，プロリンに富むアミド配列をもつことから従来法のアミド水素に依存した主鎖連鎖帰属法ではスペクトル解析が困難であった．このペプチドに対して本研究で確立した手法を適用し，主鎖連鎖帰属を完了することができた．主鎖連鎖帰属結果に基づいた化学シフト値の統計的アプローチにより，このペプチドがSH3ドメインと結合していない状態においても，ある程度の二次構造を形成していることが示唆された．さらに，NMR緩和分散法を用いて，このペプチドがSH3ドメインと相互作用する際の立体構造ダイナミクスを解析した．その結果，ペプチドのうちふたつの残基がSH3ドメインとの相互作用に重要な役割を担っていることがわかった．

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Practical applications of hydrostatic pressure to refold proteins from inclusion bodies for NMR structural studies (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ogura, Yoshihiro Kobashigawa, Tomohide Saio, Hiroyuki Kumeta, Shinnosuke Torikai and Fuyuhiko Inagaki
  • 雑誌名: Protein Engineering, Design and Selection 巻: 26 ページ: 409-416
  • DOI: 10.1093/protein/gzt012
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR analyses of the interaction between the FYVE domain of early endosome antigen 1 (EEA1) and phosphoinositide embedded in a lipid bilayer (2012)
  • 著者名/発表者名: Mariko Yokogawa, Yoshihiro Kobashigawa, Naoki Yoshida, Kenji Ogura, Kohsuke Harada and Fuyuhiko Inagaki
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 ページ: 34936-34945
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.398255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformational dynamics of yeast calmodulin in the Ca(2+)-bound state probed using NMR relaxation dispersion (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ogura, Hideyasu Okamura, Masato Katahira, Etsuko Katoh, and Fuyuhiko Inagaki
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 586 ページ: 2548-2554
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2012.06.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Convenient method for resolving degeneracies due to symmetry of the magnetic susceptibility tensor and its application to pseudo contact shift-based protein-protein complex structure determination (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kobashigawa, Tomohide Saio, Masahiro Ushio, Mitsuhiro Sekiguchi, Masashi Yokochi, Kenji Ogura, and Fuyuhiko Inagaki
  • 雑誌名: Journal of Biomolecular NMR 巻: 53 ページ: 53-63
  • DOI: 10.1007/s10858-012-9623-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR structure note: a defective isoform and its activity-improved variant of a type III antifreeze protein from Zoarces elongates Kner (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kumeta, Kenji Ogura, Yoshiyuki Nishimiya, Ai Miura, Fuyuhiko Inagaki, and Sakae Tsuda
  • 雑誌名: Journal of Biomolecular NMR 巻: 55 ページ: 225-230
  • DOI: 10.1007/s10858-012-9703-9
  • 査読あり
• [学会発表] NMRによるp47phox PXドメインとホスファチジルイノシトールの相互作用の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小椋賢治，小橋川敬博，吉田直樹，住本英樹，稲垣冬彦
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: とりぎん文化会館（鳥取市）
  • 年月日: 20130612-20130614
• [学会発表] タンパク質NMRの新展開ーダイナミクスと創薬ー (2013)
  • 著者名/発表者名: 小椋賢治
  • 学会等名: 高知大学大学院博士課程医学専攻DCセミナー
  • 発表場所: 高知大学（高知市）
  • 年月日: 20130313-20130313
  • 招待講演
• [学会発表] NADPHオキシダーゼ細胞質因子p47phoxの柔軟な構造と機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小椋賢治，住本英樹，稲垣冬彦
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡市）
  • 年月日: 20121214-20121216
• [学会発表] Pseudo Contact Shiftが生み出す構造情報とその取り扱い (2012)
  • 著者名/発表者名: 小椋賢治
  • 学会等名: 平成24年度日本分光学会NMR分光部会集中講義
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
  • 年月日: 20121024-20121024
  • 招待講演