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2013 年度 実績報告書

T4ファージ尾部基盤中心部の構造と分子集合

研究課題

研究課題/領域番号 23570190
研究機関東京工業大学

研究代表者

有坂 文雄  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (80133768)

研究分担者 金丸 周司  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (50376951)
キーワードバクテリオファージ / 分子集合 / 蛋白質間相互作用 / 尾繊維 / 溶菌 / テイルリゾチーム / 分子内シャペロン / 溶菌阻止
研究概要

最終年度は以下の3つの課題に成果を上げることが出来た。1.尾管イニシエーター蛋白質gp48とgp54の結晶化を目指し、N末端にSlyD蛋白質を付加した融合蛋白質を発現し、可溶性画分に発現蛋白質が得られた。このうちgp48については超遠心分析により6量体-12量体間に速い平衡が見いだされた。この精製産物をPEG3350存在下で結晶化することができた。2.T2類縁ファージであるPPO1の尾繊維はT4ファージと異なり、gp38が構造蛋白質としてgp37のC末端に結合してレセプターを認識する。T2ファージのgp37のC末端領域は分子シャペロンの機能を持ち、gp37が折りたたまれた後にそのドメインのもつプロテアーゼ活性によって切り離されることがUlf Henningらによって1986年に報告されているが、PPO1ファージにおいても切断が起こることが示された。Gp37とgp38を共発現させた結果、両者は3:1の化学量論で結合して安定なヘテロ四量体を形成することが分かり、更にこの複合体を精製して結晶化することに成功した。3.病原性大腸菌O157のタイプVI分泌系蛋白質の成分で先端に存在するVgrG蛋白質はT4ファージのgp27とgp5が融合した複合体に類似の構造を有し、ターゲット細胞に穴を開ける機能を持つ。この蛋白質のC末端ドメインの構造決定成功した。このドメインはT4gp5のC末端ドメインと同様、8残基の繰り返し配列があり、この部分が3本鎖βヘリックスを形成するか、逆平行βシートを形成するかについて、既知の構造と配列を比較することによって、アミノ酸配列からいずれの構造を取るかを推定する規則を提案した。
3年間の研究を通して、2つの蛋白質の結晶構造を決定し、さらに2つの蛋白質の結晶化を行うことができ、バクテリオファージの分子集合、および感染初期過程の解明を進めることが出来た。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Intermolecular interactions and conformation of antibody dimers present in IgG1 biopharmaceuticals2014

    • 著者名/発表者名
      Iwura T, Fukuda J, Yamazaki K, Kanamaru S, Arisaka F.
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 155 ページ: 63-71

    • DOI

      10.1093/jb/mvt095

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and properties of the C-terminal β-helical domain of VgrG protein from Escherichia coli O1572014

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Leiman PG, Arisaka F, Kanamaru S.
    • 雑誌名

      J Biochem.

      巻: 155 ページ: 173-182

    • DOI

      10.1093/jb/mvt109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assembly of pyrene-modified DNA/RNA duplexes incorporating a G-rich single strand region2013

    • 著者名/発表者名
      Kohji Seio, Munefumi Tokugawa, Hirosuke Tsunoda, Akihiro Ohkubo, Fumio Arisaka, Mitsuo Sekine.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett

      巻: 23(24) ページ: 6822-4

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.10.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The molecular architecture of the bacteriophage T4 neck2013

    • 著者名/発表者名
      Fokine A, Zhang Z, Kanamaru S, Bowman VD, Aksyuk AA, Arisaka F, Rao VB, Rossmann MG.
    • 雑誌名

      J Mol Biol

      巻: 425(10) ページ: 1731-44

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2013.02.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atg38 is required for autophagy-specific phosphatidylinositol 3-kinase complex integrity2013

    • 著者名/発表者名
      Araki Y, Ku WC, Akioka M, May AI, Hayashi Y, Arisaka F, Ishihama Y, Ohsumi Y.
    • 雑誌名

      J Cell Biol.

      巻: 203 ページ: 299-313

    • DOI

      1083/jcb.201304123

    • 査読あり
  • [学会発表] Intermolecular interactions and conformation of antibody dimers present in IgG1 biopharmaceuticals2013

    • 著者名/発表者名
      井浦 貴文,福田 潤,山﨑 勝由,金丸 周司,有坂 文雄
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      20131028-20131030
  • [学会発表] 病原性大腸菌O-157のタイプ6分泌系のVgrG1蛋白質のC末端断片のX線結晶構造2013

    • 著者名/発表者名
      内田 一也,金丸 周司,Petr Leiman,有坂 文雄
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      20131028-20131030
  • [学会発表] T4ファージgp34C末端側半分の結晶構造から得られたファージ尾繊維に共通の構造2013

    • 著者名/発表者名
      金丸 周司,名村 実公賢,有坂 文雄
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      20131028-20131030
  • [学会発表] T4ファージ基盤終結蛋白質gp48のSlyD融合蛋白質発現系の構築2013

    • 著者名/発表者名
      金丸周司,伊藤悠太,有坂文雄
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] The crystal structure and the stability of C-terminal fragment of gp34, proximal half of long tail fiber of bacteriophage T42013

    • 著者名/発表者名
      G.Meritxell, M.Namura, S.Alvira-de Celis, C.Garcia-Doval, A.K.Singh, M.J.van Raaij, F.Arisaka, S.Kanamaru
    • 学会等名
      XXIII Biennial Conference on Phage/Virus Assembly of Phage/Virus Assembly
    • 発表場所
      UCLA Lake Arrowhead Conference Center & Mountain Resort(米国)
    • 年月日
      20130908-20130913
  • [学会発表] T4ファージホーリン・アンチホーリンの構造と機能2013

    • 著者名/発表者名
      金丸周司,伊藤悠太,有坂文雄
    • 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)
    • 年月日
      20130612-20130614

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公開日: 2015-05-28  

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