二次性能動輸送体による細胞環境維持機構の構造生物学

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22687007
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石谷 隆一郎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (90361568)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: X 線結晶構造解析 / 膜蛋白質 / 膜輸送体 / ドラッグデリバリー / 多剤排出因子

研究概要

細胞内外の環境維持に重要な能動輸送体は,エネルギーを消費して細胞膜を介した物質輸送を行う膜蛋白質であり,二次性輸送体は一次性輸送体が作り出したH+,Na+等のイオンの濃度勾配をエネルギー源として,低分子化合物を能動的に輸送する役割を持つ.特にこの二次性輸送体は,アミノ酸,核酸,糖,薬剤など,重要な生理活性物質の細胞内外の分布を決定づけている.そのため,これらの輸送体のヒトにおける機能異常は様々な疾病と深く関係している.本研究は,生物学的,医学的応用の両面から重要である二次性能動輸送体,多剤排出輸送体MATE,Ca2+カチオン交換体CaCA,オリゴペプチド輸送体POTのX線結晶構造解析・機能解析を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Structural Basis for the Counter-Transport Mechanism of a H+/Ca2+ Exchanger. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa T, Kita S, Maturana AD,Furuya N, Hirata K, Kasuya G, Ogasawara S,Dohmae N, Iwamoto T, Ishitani R, NurekiO.
  • 雑誌名: Science 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for dynamic mechanism of proton-coupled symport by the peptide transporter POT. (2013)
  • 著者名/発表者名: Doki S, Kato HE, Solcan N, Iwaki M, Koyama M, Iwase N, Tsukazaki T, Hattori M, Sugita Y, Kandori H, Newstead S, Ishitani R ,Nureki O.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening and X-Ray Crystal Structure-based Optimization of Autotaxin (ENPP2) Inhibitors, Using a Newly Developed Fluorescence Probe. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi M, Okabe T, Okudaira S, Nishimasu H, Ishitani R, Kojima H, Nureki O, Aoki J, Nagano T.
  • 雑誌名: ACS Chem Biol 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the drug extrusion mechanism by a MATE multidrug transporter. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, Hipolito CJ, Maturana AD, Ito K, Kuroda T, Higuchi T, Katoh T, Kato HE, Hattori M, Kumazaki K, Tsukazaki T, Ishitani R, Suga H, Nureki O.
  • 雑誌名: Nature 巻: 496 ページ: 247-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and function of Zucchini endoribonuclease in piRNA biogenesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimasu H, Ishizu H, Saito K, Fukuhara S, Kamatani MK, Bonnefond L, Matsumoto N, Nishizawa T, Nakanaga K, Aoki J, Ishitani R, Siomi H, Siomi MC, Nureki O.
  • 雑誌名: Nature 巻: 491 ページ: 284-287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Autotaxin: Roles of the Nuclease-like Domain and the Glycan Modification. (2012)
  • 著者名/発表者名: Koyama M, Nishimasu H, Ishitani R , Nureki O.
  • 雑誌名: J Phys Chem B 巻: 116 ページ: 11798-11808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for trans lation termination by archaeal RF1 and GTP-bound EF1α complex. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Saito K, Ishitani R , Ito K, Nureki O.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40 ページ: 9319-9328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial distribution of cytoplasmic domains of the Mg2+-transporter MgtE, in a solution lacking Mg2+, revealed by paramagnetic relaxation enhancement. (2012)
  • 著者名/発表者名: Imai S, Maruyama T, Osawa M, Hattori M, Ishitani R, Nureki O, Shimada I.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1824 ページ: 1129-1135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the channelrhodopsin light-gated cation channel. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato HE, Zhang F, Yizhar O, RamakrishnanC, Nishizawa T, Hirata K, Ito J, Aita Y, Tsukazaki T, Hayashi S, Hegemann P, Maturana AD, Ishitani R, Deisseroth K, Nureki O.
  • 雑誌名: Nature 巻: 482 ページ: 369-374
  • 査読あり
• [学会発表] Structural basis for mRNA surveillance by archaeal Pelota and GTP-bound EF1α complex (2012)
  • 著者名/発表者名: 石谷隆一郎
  • 学会等名: XXIV tRNA Conference
  • 発表場所: Olmue, Chile
  • 年月日: 20121202-1206
• [学会発表] Structural basis forH+-coupled symport mechanism by POT (2012)
  • 著者名/発表者名: 石谷隆一郎
  • 学会等名: GRCon Membrane Transport Proteins
  • 発表場所: Les Diablerets Conference Center, Les Diablerets, Switzerland
  • 年月日: 20120701-07 06
• [学会発表] 結晶構造解析と分子動力学シミュレーションから調べるタンパク質のダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 石谷隆一郎
  • 学会等名: JSIAM2012
  • 発表場所: 稚内
  • 年月日: 2012-08-30
• [備考]
  • URL: http://www.nurekilab.net/