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2011 年度 実績報告書

生体内銅イオン輸送を制御する蛋白質間分子認識メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 22770162
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

古川 良明  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)

キーワード銅シャペロン蛋白質 / SOD1 / ジスルフィド結合 / 蛋白質間分子認識
研究概要

本課題の目的は、SOD1/CCS蛋白質に着目することで、生体内における銅イオン輸送を制御する蛋白質問分子認識メカニズムを解明することである。この目的を達成するために、平成23年度ではCCSの発現・精製を行い、SOD1との相互作用をゲル濾過クロマトグラフィーにより検討を行った。CCSは三つのドメインからなる蛋白質で、N末端側より2番目に位置するドメイン(CCS-DII)がSOD1との相互作用に重要であることが示唆されている。そこでまず、大腸菌内でのCCS-DIIの発現系を構築し、可溶性蛋白質として回収できる培養条件を見出した。さらに、Ni^<2+>アフィニティークロマトグラフィーを用いることで、CCS-DIIを精製することができた。一方で、SOD1を大腸菌内に過剰発現させると、不溶性の封入体を形成し、可溶性蛋白質としての回収が困難であった。しかし、SOD1の構造安定化に寄与するとされる亜鉛イオンを添加し、さらに低温下での培養を行うことで、SOD1の封入体化を防ぎ可溶性蛋白質として精製できることを見出した。精製したCCS-DIIおよびSOD1を用いて、両蛋白質問で生じうる会合過程を、ゲル濾過クロマトグラフィーと電気泳動法を組み合わせることで検討した。その結果、SOD1とCCS-DIIが互いに会合あるいは解離する各々の溶液条件を見出すことができ、それらを基にして、蛋白質問での分子認識を制御する新たなメカニズムを検討している。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Local Unfolding of Cu, Zn Superoxide Dismutase Monomer Determines the Morphology of Fibrillar Aggregates2012

    • 著者名/発表者名
      Feng Ding, Yoshiaki Furukawa, Nobuyuki Nukina, Nikolay V.Dokholyan
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: (掲載決定)

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2011.12.029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular properties of TAR DNA binding protein-43 fragments are dependent upon its cleavage site2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa, Kumi Kaneko, Nobuyuki Nukina
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: 1812 ページ: 1577-1583

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2011.09.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tau protein assembles into isoform- and disulfide-dependent polymorphic fibrils with distinct structural properties2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa, Kumi Kaneko, Nobuyuki Nukina
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 ページ: 27236-27246

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.248963

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Seeding Reaction Recapitulates Intracellular Formation of Sarkosyl-insoluble Transactivation Response Element (TAR) DNA-binding Protein-43 Inclusions2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa, Kumi Kaneko, Shoji Watanabe, Koji Yamanaka, Nobuyuki Nukina
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 ページ: 18664-18672

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.231209

    • 査読あり
  • [学会発表] タンパク質の線維化による神経変性疾患ALSの病態制御メカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      古川良明
    • 学会等名
      先端融合科学シンポジウム「タンパク質アセンブリ-会合、超分子化、凝集-」
    • 発表場所
      神戸大学・六甲台キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-01
  • [学会発表] A Seeded Aggregation of TDP-43 Reproduces the Intracellular Formation of Sarkosyl-Insoluble Inclusions2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa, Kumi Kaneko, Shoji Watanabe, Koji Yamanaka, Nukina Nobuyuki
    • 学会等名
      22^<nd> International Symposium on ALS/MND
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] Polymorphism of protein aggregates produced by genetic and chemical modifications2011

    • 著者名/発表者名
      古川良明
    • 学会等名
      日本生物物理学会第49回年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学・姫路書写キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Morphological and biochemical properties of protein aggregates controlled by "post-aggregation modifications"2011

    • 著者名/発表者名
      三冨康司、古川良明
    • 学会等名
      日本生物物理学会第49回年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学・姫路書写キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] A thiol-disulfide status in SOD1 controls distinct pathways for aggregate formation in amyotrophic lateral sclerosis2011

    • 著者名/発表者名
      東一圭祐、古川良明
    • 学会等名
      日本生物物理学会第49回年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学・姫路書写キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] タウが形成するジスルフィド結合依存的な線維構造とその多型発現のメカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      古川良明、金子貢巳、貫名信行
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク
    • 年月日
      2011-06-07
  • [図書] Protein aggregates in pathological inclusions of amyotrophic lateral sclerosis2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Intech
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.keio.ac.jp/~furukawa/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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