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2011 年度 実施状況報告書

チューブリンチロシンリガーゼの構造解析と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23770124
研究機関首都大学東京

研究代表者

三島 正規  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70346310)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードNMR / TTL / 微小管 / 構造解析 / チューブリン / チューブリンチロシンリガーゼ
研究概要

微小管の化学修飾が種々の重要な生命現象に関与していることが近年明らかになってきている。本研究ではtubulin tyrosine ligase(TTL)の立体構造解析を行い、チューブリンのチロシン化のメカニズムをその立体構造に基づいて理解し、化学修飾による微小管動態制御の構造的基礎を得る。また応用として、TTLを用いた高効率なプロテインライゲーション反応の技術を確立することを目的としている。現在までに全長ヒトTTL1の大腸菌による発現系を構築し、精製系を確立した。大量に封入体を形成したことから、シャペロンの共発現系を用いた。これにより最終的な収量を約5倍にすることに成功した。13C,15N,2Hラベルした蛋白質を調製し、多次元NMR測定に取り組んだ。当初、NMR測定温度でTTL1が凝集を起こし、NMRスペクトルも極めて分離の悪いものであったが、buffer条件の検討を行い、現在までに測定温度で凝集が起こらず、NMR信号の分離のよい条件を見つけることができた。並行して、緑色蛍光タンパク質GFPとTTL1を融合させることで、コロニーレベルでTTL1の安定を検討するシステムの開発にとりくんだ。2011年の秋にはアメリカのグループよりゼノパスのTTLの結晶構造構造が報告された。ゼノパスとヒトでの配列を比較することで、ヒトTTL1の変異体を作成したところ、安定性が劇的に構造した。この変異体についても13C,15N,2Hラベルした蛋白質を調製し、多次元NMR測定に取り組んだ。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

安定性の向上したヒトTTL1変異体が得られたので、今後の解析が期待できる。

今後の研究の推進方策

安定性の向上したヒトTTL1変異体を用いて主鎖の信号帰属を行う。これには、高分子量測定用のTROSY法を用いて行う。この際、さらに非線形サンプリング法の導入により、スペクトル中のほとんどの信号でそのS/N比を従来の2倍程度向上させる。側鎖の帰属は、選択的なメチル標識試料を調製して行う。メチル選択的な試料を用いてNOEを測定し、構造情報を収集する。メチル基は高分子量でも高感度な測定が可能なことが利点である。

次年度の研究費の使用計画

次年度も高額の備品の購入は予定していない。生化学試薬、安定同位体を中心とした試薬の購入に主に予算をあてる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2011

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 微小管ダイナミクスを制御する蛋白質群についての構造研究2011

    • 著者名/発表者名
      金場 哲平、佐伯 邦道、森 智行、前崎 綾子、伊藤 隆、箱嶋 敏雄、三島 正規
    • 学会等名
      日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2011年 6月8日
  • [学会発表] Structural studies of tubulin tyrosine ligase 12011

    • 著者名/発表者名
      Kunimichi Saeki, Ryoko Maesaki, Yutaka Ito, Toshio Hakoshima, and Masaki Mishima
    • 学会等名
      ISNMR2011
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011年 11月16、18日

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公開日: 2013-07-10  

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