ＮＭＲを用いた膜蛋白質構造ライブイメージング技術

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23370053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 児嶋 長次郎 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (50333563)
• 研究分担者: 藤原 敏道 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (20242381) ; 松木 陽 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (70551498)
• 連携研究者: 大木 出 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (80418574)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: NMR / 構造生物学 / 膜蛋白質

研究概要

本研究では、創薬ターゲットとして重要な「膜」蛋白質を生きている細胞のまま原子レベル精度で検出可能なNMR技術を開発し、「膜」蛋白質の構造変化のライブイメージング技術を確立することを目的としている。具体的には、生きている細胞で観測したい「膜」蛋白質のみを安定同位体標識し、それを固体NMR法で検出する。本研究においては、バックグラウンドとなる細胞由来のNMR信号を抑制する試料調製技術を開発することで、大幅な感度向上に成功しており、最終的に目的「膜」蛋白質の生体内でのNMR検出に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of a rice Rac/Rop GTPase, OsRac1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Kosami, Izuru Ohki, Kokoro Hayashi, Ryo Tabata, Sayaka Usugi, Tsutomu Kawasaki, Toshimichi Fujiwara, Atsushi Nakagawa, Ko Shimamoto, and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: Acta Cryst 巻: F70 ページ: 113-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure of metallo-DNA with consecutive T-HgII-T base-pairs explains positive entropy for the metallo-base-pair formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, Jakub Šebera, Jiro Kondo, Shuji Oda, Tomoyuki Komuro, Takuya Kawamura, Takenori Dairaku, Yoshinori Kondo, Itaru Okamoto, Akira Ono, Jaroslav V. Burda, Chojiro Kojima, Vladimír Sychrovský, and Yoshiyuki Tanaka
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 42 ページ: 4094-4099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utilization of lysine 13 C-methylation NMR for protein-protein interaction studies (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Hattori, Kyoko Furuita, Izuru Ohki, Takahisa Ikegami, Harumi Fukada, Masahiro Shirakawa, Toshimichi Fujiwara and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: J. Biomol. NMR 巻: 55 ページ: 19-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, purification and biochemical characterization of the cytoplasmic loop of PomA, a stator component of the Na+ driven flagellar motor (2013)
  • 著者名/発表者名: Rei Abe-Yoshizumi, Shiori Kobayashi, Mizuki Gohara, Kokoro Hayashi, Chojiro Kojima, Seiji Kojima, Yuki Sudo, Yasuo Asami and Michio Homma Rei Abe-Yoshizumi, Shiori Kobayashi, Mizuki Gohara, Kokoro Hayashi, Chojiro Kojima, Seiji Kojima, Yuki Sudo, Yasuo Asami and Michio Homma
  • 雑誌名: Biophysics 巻: 9 ページ: 21-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of the T-HgII-T Metal-Mediated DNA Base Pair; Proposal and Theoretical Calculation of the Reaction Pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: Jakub Šebera, Jaroslav Burda, Michal Straka, Akira Ono, Chojiro Kojima, Yoshiyuki Tanaka, and Vladimír Sychrovský*
  • 雑誌名: Chem.-Eur. J 巻: 19 ページ: 9884-9894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and function of florigen and the receptor complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichiro Taoka, Izuru Ohki, Hiroyuki Tsuji, Chojiro Kojima and Ko Shimamoto
  • 雑誌名: Trends Plant Sci. 巻: 18 ページ: 287-294
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR滴定実験と蛋白質の化学修飾 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古板恭子・ 服部良一・ 児嶋長次郎
  • 雑誌名: NMR 巻: 4 ページ: 93-98
• [雑誌論文] Site-specific isotope labeling of long RNA for structural and mechanistic studies (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikumi Kawahara, Kaichiro Haruta, Yuta Ashihara, Daichi Yamanaka, Mituhiro Kuriyama, Naoko Toki, Yoshinori Kondo, Kenta Teruya, Junya Ishikawa, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa, Chojiro Kojima and Yoshiyuki Tanaka
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40 ページ: e7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1H, 1 3C and 1 5N NMR assignments of the Escherichia coli Orf135 protein (2012)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Kawasaki, Momoko Yoneyama, Naoko Murata-Kamiya, Hideyoshi Harashima, Chojiro Kojima, Yutaka Ito, Hiroyuki Kamiya and Masaki Mishima
  • 雑誌名: Biomol NMR Assign 巻: 6 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insights into substrate recognition by the Escherichia coli Orf135 protein through its solution structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Kawasaki, Teppei Kanaba, Momoko Yoneyama, Naoko Murata-Kamiya, Chojiro Kojima, Yutaka Ito, Hiroyuki Kamiya and Masaki Mishima
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 420 ページ: 263-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of Flowering Hormone (Florigen) Receptor and Its Crystal Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichiro Taoka, Izuru Ohki, Hiroyuki Tsuji, Chojiro Kojima and Ko Shimamoto
  • 雑誌名: Photon Factory Activity Report, Part A "Highlights and Facility Report" ページ: 44-45
• [雑誌論文] Structure of florigen activation complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Izuru Ohki, Ko Shimamoto and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: SPring-8 Research Frontiers 2011 ページ: 30-31
• [雑誌論文] フロリゲン(花成ホルモン)の細胞内受容体の発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田岡健一郎・ 大木出・ 辻寛之・ 児嶋長次郎・ 島本功
  • 雑誌名: SPring-8 利用者情報 巻: 17 ページ: 3-8
• [雑誌論文] 花成ホルモン-フロリゲン-とその受容体の構造解析からみえてきたフロリゲン機能の分子基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田岡健一郎・ 大木出・ 辻寛之・ 児嶋長次郎・ 島本功
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50 ページ: 654-659
• [雑誌論文] Structural feature of bent DNA recognized by HMGB1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Furuita, Shunpei Murata, JunGoo Jee, Satoshi Ichikawa, Akira Matsuda and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 ページ: 5788-5790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional expression of a two-transmembrane HtrII protein using cell-free synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Sudo, Rikou Tanaka, Toshitatsu Kobayashi, Naoki Kamo, Toshiyuki Kohno and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: Biophysics 巻: 7 ページ: 51-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] 14-3-3 proteins act as intracellular receptors for rice Hd3a florigen (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichiro Taoka, Izuru Ohki, Hiroyuki Tsuji, Kyoko Furuita, Kokoro Hayashi, Tomoko Yanase, Midori Yamaguchi, Chika Nakashima, Yekti Asih Purwestri, Shojiro Tamaki, Yuka Ogaki, Chihiro Shimada, Atsushi Nakagawa, Chojiro Kojima and Ko Shimamoto
  • 雑誌名: Nature 巻: 476 ページ: 332-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1H, 1 5N and 1 3C resonance assignments of the conserved region in the middle domain of S. pombe Sin1 protein
  • 著者名/発表者名: Saori Kataoka, Kyoko Furuita, Yoshikazu Hattori, Naohiro Kobayashi, Takahisa Ikegami, Kazuhiro Shiozaki, Toshimichi Fujiwara and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: Biomol NMR Assign 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 先端的NMR施設における試料調製とNMR計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 児嶋長次郎
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「世界をリードするNMRとその科学技術・社会へのインパクト」
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター, 豊中
  • 年月日: 20130805-06
• [学会発表] 還元耐性ニトロキシルラジカルを用いた蛋白質のスピンラベル (2013)
  • 著者名/発表者名: 服部良一, 山崎俊栄, 片岡沙織, 古板恭子, 山田健一, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第13回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: とりぎん文化会館, 鳥取
  • 年月日: 20130612-14
• [学会発表] Sensitivity-enhanced protein NMR techniques developed for ultra-high field NMR (2013)
  • 著者名/発表者名: Chojiro Kojima
  • 学会等名: The 4th Symposium on Structure and Folding of Disease Related Proteins
  • 発表場所: Seoul National University, Seoul, Korea
  • 年月日: 2013-07-05
• [学会発表] Double- Acquisition Method and Lysine 13C- Methylation NMR (2013)
  • 著者名/発表者名: 児嶋長次郎
  • 学会等名: 味の素株式会社イノベーション研究所セミナー
  • 発表場所: 味の素株式会社, 川崎
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] 蛋白質と核酸のNMR構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 児嶋長次郎
  • 学会等名: 九州大学先導物質化学研究所セミナー
  • 発表場所: 九州大学, 福岡
  • 年月日: 2013-01-09
• [学会発表] リジンの13Cメチル化標識法を使ったNMRによる蛋白質間相互作用解析の有効性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大木出, 服部良一, 古板恭子, 池上貴久, 深田はるみ, 白川昌宏, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] リジン13Cメチル化法のタンパク質・タンパク質相互作用解析への適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 服部良一, 古板恭子, 大木出, 池上貴久, 深田はるみ, 白川昌宏, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第51回NMR討論会
  • 発表場所: ウインクあいち, 名古屋
  • 年月日: 20121108-10
• [学会発表] 長い縦緩和時間を利用した高感度溶液NMR測定法の開発と13C直接観測への応用」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古板恭子, 服部良一, 池上貴久, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第51回NMR討論会
  • 発表場所: ウインクあいち, 名古屋
  • 年月日: 20121108-10
• [学会発表] 固体NMR法を用いた生理的環境での膜蛋白質pHtrIIの構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 江川文子, 池田恵介, Lili Mao, 林こころ, 児嶋長次郎, 井上正順, 藤原敏道
  • 学会等名: 第51回NMR討論会
  • 発表場所: ウインクあいち, 名古屋
  • 年月日: 20121108-10
• [学会発表] New sensitivityenhancement methods for ultra-high field solution NMR (2012)
  • 著者名/発表者名: Chojiro Kojima
  • 学会等名: The 3 rd International Symposium on Drug Discovery and Design by NMR
  • 発表場所: RIKEN Yokohama Institute Main Lecture Hall, Yokohama, Japan
  • 年月日: 20121011-12
• [学会発表] Solution NMR analysis of FliG C-terminal domain derived from Na+-driven motor of Vibrio (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuki Gohara, Rei Abe-Yoshizumi, Shiori Kobayashi, Yohei Miyanoiri, Yoshikazu Hattori, Chojiro Kojima, Masatsune Kainosho, Michio Homma
  • 学会等名: The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Japan
  • 年月日: 20120922-24
• [学会発表] A novel sensitivity enhancement method for molecules possessing long longitudinal relaxation time (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Furuita, Yoshikazu Hattori, Takahisa Ikegami, Toshimichi Fujiwara, Chojiro Kojima
  • 学会等名: XXVth International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: Lyon Convention Center, Lyon, France
  • 年月日: 20120819-24
• [学会発表] Non-Uniform Sampling Applied to Low-Concentration Protein Sample (2012)
  • 著者名/発表者名: JunGoo Jee, Yuki Nishigaya, Kyoko Furuita, Rikou Tanaka, Toshiyuki Kohno, Chojiro Kojima
  • 学会等名: XXVth International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: Lyon Convention Center, Lyon, France
  • 年月日: 20120819-24
• [学会発表] 超高磁場溶液NMR装置を用いた蛋白質の高感度測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 児嶋長次郎
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「磁気共鳴の先端計測技術と生体系への展開」
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所, 吹田
  • 年月日: 20120731-0801
• [学会発表] NMR利用のためのトランスグルタミナーゼによる蛋白質修飾技術の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 服部良一, 古板恭子, 横山敬一, 鈴木榮一郎, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第12回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場, 名古屋
  • 年月日: 20120620-22
• [学会発表] What is pHtrII? (2012)
  • 著者名/発表者名: Chojiro Kojima
  • 学会等名: UMDNJ Inouye Lab Seminar
  • 発表場所: UMDNJ, Piscataway, USA
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] 大腸菌pCold-GSTシステムを用いたG蛋白質共役型受容体N末端細胞外ドメインの可溶性画分への発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片岡沙織, 林こころ, 天野剛志, 廣明秀一, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] A new NMR sensitivity enhancement technique using long relaxation time (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Furuita, Yoshikazu Hattori, Takahisa Ikegami, Toshimichi Fujiwara, Chojiro Kojima
  • 学会等名: The Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: RIKEN Yokohama Institute Main Office Building Hall, Yokohama, Japan
  • 年月日: 20111130-1202
• [学会発表] A novel sensitivity enhancement technique for solution NMR utilizing long longitudinal relaxation time (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Furuita, Yoshikazu Hattori, Takahisa Ikegami, Toshimichi Fujiwara, Chojiro Kojima
  • 学会等名: The 50th Memorial Annual Meeting of the Nuclear Magnetic Resonance Society of Japan
  • 発表場所: Osanbashi Hall, Yokohama, Japan
  • 年月日: 20111115-18
• [学会発表] Protein Modification Method for Studying Protein-Protein Interaction by NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Hattori, Izuru Ohki, Kyoko Furuita, Takahisa Ikegami, Harumi Fukada, Masahiro Shirakawa, Kei-ichi Yokoyama, Ei-ichiro Suzuki, Toshimichi Fujiwara, Chojiro Kojima
  • 学会等名: The 50th Memorial Annual Meeting of the Nuclear Magnetic Resonance Society of Japan
  • 発表場所: Osanbashi Hall, Yokohama, Japan
  • 年月日: 20111115-18
• [学会発表] Solid-state NMR structural analysis of transmembrane halobacterial transducer pHtrII (2011)
  • 著者名/発表者名: Ayako Egawa, Keisuke Ikeda, Momoko Yoneyama, Kokoro Hayashi, Chojiro Kojima, Hideo Akutsu, Toshimichi Fujiwara
  • 学会等名: The 50th Memorial Annual Meeting of the Nuclear Magnetic Resonance Society of Japan
  • 発表場所: Osanbashi Hall, Yokohama, Japan
  • 年月日: 20111115-18
• [学会発表] NMR sample preparation of N-terminal extracellular domain of type B G protein-coupled receptor using pCold-GST system (2011)
  • 著者名/発表者名: Saori Kataoka, Kokoro Hayashi, Takeshi Tenno, Hidekazu Hiroaki, Toshimichi Fujiwara, Chojiro Kojima
  • 学会等名: The 49th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: University of Hyogo, Himeji, Japan
  • 年月日: 20110916-18
• [学会発表] Structural changes investigated by solution NMR in Vibrio flagellar rotor protein FliG (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuki Gohara, Rei Abe-Yoshizumi, Shiori Kobayashi, Yoshikazu Hattori, Chojiro Kojima, Michio Homma
  • 学会等名: The 49th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: University of Hyogo, Himeji, Japan
  • 年月日: 20110916-18
• [学会発表] 超高磁場NMRのための高感度測定技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 児嶋長次郎
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「先端的NMR拠点から生まれる新たな潮流 : 最新成果, 役割, 利用」
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所, 吹田
  • 年月日: 20110729-29
• [学会発表] リジン側鎖を介した塩橋のNMR検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部良一, 大木出, 古板恭子, 池上貴久, 深田はるみ, 白川昌宏, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第11回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク, 吹田
  • 年月日: 20110607-09
• [学会発表] 大腸菌pCold-GSTシステムを用いたクラスBに属するGPCR細胞外ドメインの可溶性画分への発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片岡沙織, 林こころ, 天野剛志, 廣明秀一, 藤原敏道, 児嶋長次郎
  • 学会等名: 第11回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク, 吹田
  • 年月日: 20110607-09