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2013 年度 実績報告書

癌抑制タンパク質p53の多量体化と配向化を基盤とした生物イベント制御と機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 24310152
研究機関北海道大学

研究代表者

坂口 和靖  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00315053)

研究分担者 今川 敏明  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20142177)
中馬 吉郎  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40372263)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードペプチド / 生物活性 / 多量体化 / 配向化 / ナノマテリアル / バイオミネラリゼーション
研究概要

生命分子の多量体化と配向化は、機能制御および機能拡張の手段として、生物が獲得した極めて有効なストラテジーである。本研究では、多量体化と配向化を基盤とした生物イベントの反応コントロールと制御機能の解明を目指す。本研究においては、生物イベントとしてバイオミネラリゼーションを対象として、p53四量体形成ドメインをトポロジー分子素子として用い研究を実施する。
本年度は、まずBMPep-p53Tetを用いたバイオミネラリゼーション反応により形成させたPd-Nanocoral構造体の触媒活性について解析した。その結果、Pd-Nanocoralがニトロフェノール誘導体の還元に置いて非常に高い触媒活性を有していることが示された。
さらに、Agに対しては、バイオミネラリゼーション反応の速度論的および量論的解析を実施した。その結果、粒子形成の遅延およびBMPep-p53Tetの触媒的作用が示唆された。また、多量体化および配向依存性を、トポロジー素子として二量体から四量体を形成するCoiled-coilペプチドを用いてした。多量体化BMPepによる無機ナノ構造制御は、その多量体数のみならずその配向に強く影響を受けることが明らかとなった。
本研究によって、p53四量体形成を介したバイオミネラリゼーション反応の特徴と生物イベントにおける多量体化および配向化の総合的な理解が達成されれば、生命原理を用いた次世代ナノマテリアル創製への展開が期待される。

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

バイオミネラリゼーション反応の速度論的、量論的解析およびメカニズム解析など、当初計画に従った進展をしており、その成果について多くの国際国内学会において、招待講演を含め発表を実施している。また、本研究についての論文を権威ある国際雑誌において発表している。

今後の研究の推進方策

多量体化と配向化を基盤とした生物イベントの反応コントロールと制御機能の解明を目指し、各種バイオミネラリゼーションペプチドについて順次解析を実施する。多量体化と配向化によるバイオミネラリゼーション活性の増強および構造制御におけるトポロジー素子の各種特性の効果を解明するため、安定性、多量体化価数、配向の特性から詳細に解析する。また、バイメタル粒子の形成について解析する。

次年度の研究費の使用計画

研究の進行が順調であり、経費節減により次年度使用額が生じた。
経費節減の結果生じた使用残について、より一層の研究推進ため物品費および旅費等に有効に使用する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Formation of Functionalized Nanowires Based on Control of Self-Assembly Using Multiple Modified Amyloid Peptides2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sakai, Ken Watanabe, Yuya Asanomi, Yumiko Kobayashi, Yoshiro Chuman, Lihong Shi, Takuya Masuda, Thomas Wyttenbach, Michael T. Bowers, Kohei Uosaki, and Kazuyasu Sakaguchi
    • 雑誌名

      Adv. Funct. Mater.

      巻: 23 ページ: 4881-4887

    • DOI

      10.1005/adfm.201300577

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アミロイドペプチドの自己組織化制御による機能化ナノワイヤー形成2013

    • 著者名/発表者名
      坂井公紀、坂口和靖
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 33 ページ: 47-53

  • [雑誌論文] Effects of E/Z Configuration of Fluoroalkene-containing HDAC Inhibitors on Selectivity for HDAC Isoforms2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Chuman, Mariko Ueyama, Satoshi Sano, Fei Wu, Yuhei Kiyota, Takayoshi Higashi, Satoshi Osada, and Kazuyasu Sakaguchi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 42 ページ: 833-835

    • DOI

      10.1246/cl.130243

    • 査読あり
  • [学会発表] Control of Silver Nanoparticle Formation by Oligomerization and Orientation of Biomineralization Peptide2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sakaguchi
    • 学会等名
      日本化学会 第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 癌抑制タンパク質p53の進化における四量体構造安定性と転写活性2014

    • 著者名/発表者名
      和田隼弥
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部会2014年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20140128-20140129
  • [学会発表] Enhanced Biomimetic Synthesis of Pd Nanomaterials Through the p53 Tetramerization Domain2013

    • 著者名/発表者名
      J.I. Janairo
    • 学会等名
      Frontier Chemistry Center The 2nd International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20131209-20131210
  • [学会発表] Development of New Nanostructure Control Method via Oligomerization of Biomineralization Peptide2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sakaguchi
    • 学会等名
      Frontier Chemistry Center The 2nd International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20131209-20131210
  • [学会発表] Effect of arginine modification of p53 tetramerization domain on structural stability2013

    • 著者名/発表者名
      J. Wada
    • 学会等名
      Frontier Chemistry Center The 2nd International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20131209-20131210
  • [学会発表] アミロイドペプチドの自己組織化制御による機能性ナノワイヤー形成2013

    • 著者名/発表者名
      坂口和靖
    • 学会等名
      2013年真空・表面学術合同講演会:第33回表面科学学術講演会・第54回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      20131126-20131128
    • 招待講演
  • [学会発表] Formation of Functionalized Nanowires via Control of Self-Assembly Using Multiple Modified Amyloid Peptides2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaguchi
    • 学会等名
      4th Asia Pacific International Peptide Symposium
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪市)
    • 年月日
      20131106-20131108
    • 招待講演
  • [学会発表] Formation of Ordered Pd-Based Nanostructures by Biomineralization Peptide Conjugated with the p53 Tetramerization Domain2013

    • 著者名/発表者名
      J.I. Janairo
    • 学会等名
      4th Asia Pacific International Peptide Symposium
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪市)
    • 年月日
      20131106-20131108
  • [学会発表] Changes of Structural Stability and Transcriptional Activity in Evolution of p53 Tetramerization Domain2013

    • 著者名/発表者名
      J. Wada
    • 学会等名
      4th Asia Pacific International Peptide Symposium
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪市)
    • 年月日
      20131106-20131108
  • [学会発表] Functionalized Nanowire Formation via Control of Self-Assembly Using Multiple Modified Amyloid Peptides2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaguchi
    • 学会等名
      The 9th Nanjin-Hokkaid-NIMS/MANA Joint Symposium
    • 発表場所
      南京(中国)
    • 年月日
      20131011-20131013
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure Control of Silver Nanoparticles by Orientation Control of Biomineralization Peptides using Oligomerization Peptides2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sakaguchi
    • 学会等名
      The 9th Nanjin-Hokkaid-NIMS/MANA Joint Symposium
    • 発表場所
      南京(中国)
    • 年月日
      20131011-20131013
  • [学会発表] Analysis of p53 transcriptional activity toward the promoters of target genes in living cells.2013

    • 著者名/発表者名
      T. Higashi
    • 学会等名
      12th Human Proteome Organisation Congress
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      20130914-20130918
  • [学会発表] Structure Stability of the Tetramerization Domain of Tumor Suppressor Protein p532013

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaguchi
    • 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 (鳥取市)
    • 年月日
      20130612-20130614
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of Biomineralization and Nanoparticle Arrangement via Peptide Self-assembly by 3D Structure Element

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaguchi
    • 学会等名
      2013 SNU-HU Chemistry Symposium
    • 発表場所
      ソウル大(韓国)
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of Biomineralization and Nanoparticle Arrangement via Peptide Self-assembly and Oligomerization

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaguchi
    • 学会等名
      NIMS/MANA Seminar
    • 発表場所
      NIMS(つくば市)
    • 招待講演
  • [学会発表] 多量体型scaffoldに融合したバイオミネラリゼーションペプチドの銀粒子形成

    • 著者名/発表者名
      坂口達也
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部 2013年 夏季研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学(北見市)
  • [学会発表] 癌抑制タンパク質p53の変異型-正常型間で形成されるヘテロ四量体の転写活性化能

    • 著者名/発表者名
      戸口侑
    • 学会等名
      第50回日本生化学会北海道支部支部例会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)

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公開日: 2015-05-28  

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