蛋白質相互作用におけるパターン認識のモレキュラーダイナミクス

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25220205
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浜窪 隆雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90198797)
• 研究分担者: 堀内 恵子 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (00456203) ; 岩成 宏子 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (20176556) ; 太期 健二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (20466866) ; 川村 猛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (70306835) ; 篠田 恵子 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (80646951) ; 津本 浩平 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90271866)
• 研究期間 (年度): 2013-05-31 – 2018-03-31
• キーワード: スプライシング / 自然免疫 / タンパク質相互作用 / 分子認識 / コンピュータシミュレーション

研究実績の概要

i)ＰＴＸ３の分子認識機構と自然免疫
ヒストンＨ３について、ＨＵＶＥＣ（ヒト臍帯静脈内皮細胞）傷害に関与する部位を調べるため、部分ペプチドを作製し傷害活性を調べた。その結果、Ｃ端３０アミノ酸部位が明確な活性を有することを突き止めた。２０アミノ酸では、データが安定せず、高次構造が必要なものと考えられる。ＰＴＸ３についてもＮ端半分のペプチド断片からさらにヒストン相互作用部位を絞り込み、Ｎ端ペプチドを同定した。このペプチドはＭＤシミュレーションにより、構造をとらないと予測された。また、断片化したペプチドを用いても凝集反応は見られ、凝集反応が起こらない相互作用ペプチドは今後とも探索が必要と考えられる。また、ヒストンＨ３に対する抗体を作製した。
ii)ＲＮＡプロセッシングと細胞周期および細胞分化とのかかわり
ＷＴＡＰの特異抗体を用いて、ＨＵＶＥＣにて免沈ショットガンプロテオミクスにより同定した複合体タンパク質について、ＣＢＬＬ１とはＲＩＮＧフィンガーで相互作用し、またBCLF1/THRAP3ヘテロマーと相互作用することにより、核スペックルに局在することを明らかにした。核スペックルではＭＡＬＡＴ１とも相互作用し、スプライシングに関与していることが示唆された。また、ＷＴＡＰ自身のオルタナティブスプライシングに関与することをプローブ作製により示した。これらの知見をＪＢＣ誌に発表した。本論文で発表したＷＴＡＰ複合体にはm(6)A methyltransferase (MTA70)が含まれており、ＲＮＡ修飾の役割も示唆された。
ＷＴＡＰとＲＮＡの相互作用を解析するため、精製系を大腸菌とバキュロウイルス発現系で試みたが、収率の問題や多量体化の問題などが明らかになり、精製条件の最適化が必要と考えられた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ＷＴＡＰタンパク質の精製により、ＲＮＡとの相互作用を解析する目的で、大腸菌とバキュロ発現系を試行したが、多量体化のためか収量が少なく、条件決めに難航した。また、シミュレーションに関しても、ＰＴＸ３のＮ端は構造をとらない可能性が高いことが判明し、抗体作製等、戦略の練り直しが必要と考えられた。

今後の研究の推進方策

精製法を大腸菌発現系にしぼり、変異導入等、条件決めのスピードをあげる。ＷＴＡＰのバイオロジーからの戦略を広げるため、血球分化の系の解析を展開する。ヒストンの細胞傷害活性についても分子メカニズム解析を行い、バイオマーカーの探索を行う。それによりＰＴＸ３の敗血症における治療薬戦略をひろげる。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and characterization of the X-dimer of human P-cadherin: implications for homophilic cell adhesion. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kudo S , Caaveiro JM , Goda S , Nagatoishi S , Ishii K , Matsuura T , Sudou Y , Kodama T , Hamakubo T , Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 53(11) ページ: 1742-52
  • DOI: 10.1021/bi401341g.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Role of Copper Transport Protein Antioxidant-1 in Neointimal Formation After Vascular Injury. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohno T, Urao N, Ashino T, Sudhahar V, McKinney RD, Hamakubo T, Iwanari H, Ushio-Fukai M, Fukai T.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 巻: 33(4) ページ: 805-13
  • DOI: 10.1161/ATVBAHA.112.300862.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human mannose-binding lectin 2 is directly regulated by peroxisome proliferator-activated receptors via a peroxisome proliferator responsive element. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tachibana K , Takeuchi K , Inada H , Sugimoto K , Ishimoto K , Yamashita M , Maegawa T , Yamasaki D , Osada S , Tanaka T , Rakugi H , Hamakubo T , Sakai J , Kodama T , Doi T.
  • 雑誌名: J Biochem. 巻: 154(3) ページ: 265-73
  • DOI: 10.1093/jb/mvt050.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of monoclonal antibodies against the extracellular domain that block binding of NMO-IgG to AQP4. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki K, Abe Y, Iwanari H, Suzuki Y, Kikuchi T, Ito T, Kato J, Kusano-Arai O, Takahashi T, Nishiyama S, Ikeshima-Kataoka H, Tsuji S, Arimitsu T, Kato Y, Sakihama T, Toyama Y, Fujihara K, Hamakubo T, Yasui M.
  • 雑誌名: J Neuroimmunol. 巻: 260(1-2) ページ: 107-16
  • DOI: 10.1016/j.jneuroim.2013.03.003.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modification of p115RhoGEF Ser(330) regulates its RhoGEF activity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Chow CR, Suzuki N, Kawamura T, Hamakubo T, Kozasa T.
  • 雑誌名: Cell Signal. 巻: 25(11) ページ: 2085-92
  • DOI: 10.1016/j.cellsig.2013.06.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel monoclonal antibody against the C-terminal region of aquaporin-4. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ramadhanti J, Huang P, Kusano-Arai O, Iwanari H, Sakihama T, Misu T, Fujihara K, Hamakubo T, Yasui M, Abe Y.
  • 雑誌名: Monoclon Antib Immunodiagn Immunother. 巻: 32(4) ページ: 270-6
  • DOI: 10.1089/mab.2013.0007.
  • 査読あり
• [雑誌論文] G protein-dependent basal and evoked endothelial cell vWF secretion. (2013)
  • 著者名/発表者名: Rusu L, Andreeva A, Visintine DJ, Kim K, Vogel SM, Stojanovic-Terpo A, Chernaya O, Liu G, Bakhshi FR, Haberichter SL, Iwanari H, Kusano-Arai O, Suzuki N, Hamakubo T, Kozasa T, Cho J, Du X, Minshall RD.
  • 雑誌名: Blood 巻: 123(3) ページ: 442-50
  • DOI: 10.1182/blood-2013-03-489351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Wilms' tumor 1-associating protein complex and its role in alternative splicing and the cell cycle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi K, Kawamura T, Iwanari H, Ohashi R, Naito M, Kodama T, Hamakubo T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288(46) ページ: 33292-302
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.500397.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A baculoviral display system to assay viral entry. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iida M , Yoshida T , Watari A , Yagi K , Hamakubo T , Kondoh M
  • 雑誌名: Biological and Pharmaceutical Bulletin 巻: 36(11) ページ: 1867-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A mesodermal factor, T, specifies mouse germ cell fate by directly activating germline determinants. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aramaki S , Hayashi K , Kurimoto K , Ohta H , Yabuta Y , Iwanari H , Mochizuki Y , Hamakubo T , Kato Y , Shirahige K , Saitou M.
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 27(5) ページ: 516-29
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2013.11.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] バキュロウイルスと抗体テクノロジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 浜窪 隆雄
  • 学会等名: 第16回生命科学研究会
  • 発表場所: 熱海
  • 年月日: 2014-01-09
  • 招待講演
• [学会発表] 熱力学的相互作用解析と分子動力学シミュレーションによる抗体の親和性向上のメカニズムの研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡部 貴大,長門石 曉,山下 雄史,中山 泰亮,溝端 栄一,浜窪 隆雄,井上 豪,津本 浩平,児玉 龍彦,藤谷 秀章
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] 低免疫原性化コアストレプトアビジンを用いた融合抗体の構築と解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 湯村 恭平,宇井 美穂子,土居 洋文,杉山 暁,浜窪 隆雄,児玉 龍彦,津本 浩平
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] 次世代バイオ医薬品における新規標的検索技術について (2013)
  • 著者名/発表者名: 浜窪 隆雄
  • 学会等名: 次世代バイオ医薬品ワークショップ
  • 発表場所: JST東京本部
  • 年月日: 2013-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] 創傷治癒における炎症反応の分子メカニズム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早田 敬太、太期 健二、川村 猛、山下 裕玄、張 京浩、榊田 創、池原 譲、清水 伸幸、浜窪 隆雄
  • 学会等名: 名古屋プラズマ医療科学の創成第二回公開シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] Flow Cytometric Detection of Asparagine Synthetase Protein in Leukemia Cell:Indication for L Asparaginese Therap (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Kitoh, Kou Suchan Gao Siqiang, Masahito Tsurusawa, Hidefumi Kato, Yasuto Shimomura ,Tosinori Hori, Kimiyoshi Sakaguchi, Hirose Miwa, Takao Hamakubo
  • 学会等名: European Academy of Paediatrics Educational Congress&Mastercourse
  • 発表場所: フランス
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] Phosphatidylinositol 3-phosphatase myotubularin-related protein 6 (MTMR6) is regulated by small GTPase Rab1B in the early secretory and autophagic pathways (2013)
  • 著者名/発表者名: 望月 康弘,大橋 瑠子,川村 猛,岩成 宏子,児玉 龍彦,内藤 眞,浜窪 隆雄
  • 学会等名: 第86回日本生化学学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] 細胞接着蛋白質P-cadherinの同種親和的二量体形成機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 工藤 翔太,ホセ カアベイロ,長門石 暁,浜窪 隆雄,児玉 龍彦,松浦 正,須藤 幸夫,津本 浩平
  • 学会等名: 第86回日本生化学学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-12
• [図書] 敗血症の診断/治療の実状と病態・メカニズムをふまえた開発戦略 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浜窪 隆雄ら執筆者 173名
  • 総ページ数: 623
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考] 浜窪隆雄研究室 トピックス
  • URL: http://www.qbm.rcast.u-tokyo.ac.jp/topics/2013-10-07.html
• [備考] Ｈａｍａｋｕｂｏ Lab Topics
  • URL: http://www.qbm.rcast.u-tokyo.ac.jp/en/topics/2013-10-07.html