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2014 年度 実績報告書

謎の巨大粒子ボルトの全立体構造決定から機能解明への道を切り開く

研究課題

研究課題/領域番号 24687020
研究機関大阪大学

研究代表者

田中 秀明  大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (40346169)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードX線結晶構造解析 / ボルト / 脂質ラフト / 自然免疫
研究実績の概要

本研究では、X線結晶構造解析によりボルトの立体構造を2.8A分解能以上の高分解能で構造決定することを目指して研究を進めた。ボルトは、MVPのみで樽型の粒子を形成することが知られており、昆虫細胞を用いた発現系を構築することにより、より純度の高いボルト試料を得る方法を検討した。2009年に報告した3.5A分解能の構造から、ボルトはウェスト部位(向かい合ったMVP・N末端同士の会合部位)の相互作用が弱くく、この部位の電子密度が不明瞭であった。したがって、MVPのN末端にロイシンジッパー(LZ)を導入することで、ウェスト部位の会合を強固にしたLZ-ボルトを昆虫細胞で発現することを試みた。LZ-ボルトは野生型と比較して約15倍以上発現し、昆虫細胞1L培養あたり80mgのLZ-ボルト粒子が得られるようになった。また、これまでのショ糖密度勾配遠心分離を主とした精製にゲル濾過やイオン交換による精製を加えたことで、より純度の高い均一な試料が得られるようになった。動的光散乱測定による粒子分布の幅(polydispersity)は3%台と野生型ボルトの8%よりもさらに均一な粒子を得る方法が確立された。この試料を用いて結晶化を行い、SPring-8のビームラインBL44XUにて回折実験を行った結果、最大で2.8Aの反射を確認することができた。現在は、多数の結晶を用いてボルトの高分解能回折強度データを収集している。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (4件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [学会発表] Crystal Structure of Photosystem I from Synechocystis sp. PCC6803 at 5.1 Å Resolution2015

    • 著者名/発表者名
      河合(久保田)寿子、坂本由佳、和田元、田中秀明、栗栖源嗣
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 光化学系Iとフェレドキシンが形成する電子伝達複合体の構造基盤2014

    • 著者名/発表者名
      河合(久保田)寿子、武藤梨沙、池上貴久、Marc Nowaczyk、Matthias Rögner、田中秀明、栗栖源嗣
    • 学会等名
      平成26年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      東京大学農学部
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
  • [学会発表] X-ray structure and NMR analysis of the electron transfer complex between photosystem I and ferredoxin2014

    • 著者名/発表者名
      Risa Mutoh, Hisako Kubota-Kawai, Marc Nowaczyk, Matthias Rögner, Hideaki Tanaka, Takahisa Ikegami, Genji Kurisu
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] 光化学系I-フェレドキシン複合体の構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      武藤梨沙、久保田(河合)寿子、田中秀明、池上貴久、栗栖源嗣
    • 学会等名
      第22回 「光合成セミナー2014:反応中心と色素系の多様性」
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-13
  • [産業財産権] Artificial Bioparticle and Method of Manufacturing the Same2015

    • 発明者名
      田中秀明
    • 権利者名
      田中秀明
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2013/080219
    • 出願年月日
      2015-03-20
    • 外国

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公開日: 2016-06-01  

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