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

2017 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) ; 太期 健二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助教 (20466866) [辞退] ; 川村 猛 東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835) ; 篠田 恵子 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助教 (80646951) ; 津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
• 研究期間 (年度): 2013-05-31 – 2018-03-31
• キーワード: 自然免疫 / パターン認識受容体 / RNAプロセッシング / オルタナティブスプライシング / 血管内皮細胞 / 敗血症 / ヒストン / 細胞周期

研究実績の概要

ⅰ）PTX3の分子認識機構と自然免疫：ヒストンとPTX3の凝集反応（およびHUVEC細胞障害）について、N端ペプチドで凝集しやすい箇所を同定した。拡張β構造を想定し、構造予測によるアミノ酸変異をいれたペプチドを作成し、変異アミノ酸配列の候補を数種同定した。また同変異アミノ酸ペプチドを用いたMDシミュレーションをおこなった。２０アミノ酸残基程度でヒストンの凝集を起こすことができるペプチドを見出した。ヒストンの細胞障害活性について候補部位を特定し、ヒストンの塩基性とは関係がないこと、ヒストンフォールドとの関係が示唆されることなどを見出した。PTX3ノックアウトマウスを用いて、凝集阻害抗体の抗イディオタイプ抗体の取得とヒストン傷害活性を調べた。川崎病重症例と血中PTX3濃度との関連性を見出し、学会報告した。ヒストンのHUVEC障害の際に放出されるマイクロベジクルの特異抗体を用いたFACSによる測定法を確立し報告した。
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：昨年度までに得たWTAP阻害低分子ヒット化合物を基に、候補３０化合物を絞り込み、スプライシングターゲット遺伝子のPCRによるオルタナティブスプライシング変化を評価した。差が認められたものについて、アデノシンメチル化および複合体変化について培養細胞を用いて検討したところ、ヒット化合物について、WTAPノックダウンによる効果と比べて有意の変化を認めた。複合体構成タンパク質のうち、最重要と考えられるタンパク質について、細胞発現系によるアッセイと同時に、精製タンパク質による結合アッセイ系の樹立に成功した。これによりVitroでのスクリーニングが可能となった。さらに、RNAデータ処理により、新たにWTAPが関与するオルタナティブスプライシングに典型的なスプライシング変異を持つ新規の遺伝子を数種同定した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Role of METTL20 in regulating β-oxidation and heat production in mice under fasting or ketogenic conditions (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimazu Tadahiro、Furuse Tamio、Balan Shabeesh、Yamada Ikuko、Okuno Shuzo、Iwanari Hiroko、Suzuki Takehiro、Hamakubo Takao、Dohmae Naoshi、Yoshikawa Takeo、Wakana Shigeharu、Shinkai Yoichi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/s41598-018-19615-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Visualization of ligand-induced Gi-protein activation in chemotaxing cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Masuda Kazuyuki、Kitakami Jun-ichi、Kozasa Tohru、Kodama Tatsuhiko、Ihara Sigeo、Hamakubo Takao
  • 雑誌名: FASEB JOURNAL 巻: 31 ページ: 910～919
  • DOI: 10.1096/fj.201601102R
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma Irradiation Effects to Intra-Abdominal Organs Compared with Adhesion Mouse Model (2017)
  • 著者名/発表者名: Soda Keita、Yamashita Hiroharu、Chang Kyungho、Kawamura Takeshi、Hamakubo Takao、Shimizu Nobuyuki
  • 雑誌名: Plasma Medicine 巻: 7 ページ: 347～381
  • DOI: 10.1615/PlasmaMed.2018019483
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Increased levels of plasma pentraxin 3 predict IVIG resistance and coronary artery lesion formation in patients with Kawasaki disease (2017)
  • 著者名/発表者名: :Kitoh, T (Kitoh, Toshiyuki; Baba, R (Baba, Reizo) ; Kitagawa, Y (Kitagawa, Yoshiro) ; Muto, T (Muto, Taichiro) ; Okumura, A (Okumura, Akihisa) ; Kume, N (Kume, Noriaki; Hamakubo, T (Hamakubo, Takao)
  • 学会等名: EAP2017 Congress and MasterCourse
  • 国際学会
• [学会発表] INCREASED LEVELS OF PLASMA PENTRAXIN 3 PREDICT IVIG RESISTANCE AND CORONARY ARTERY LESION FORMATION IN PATIENTS WITH KAWASAKI DISEASE (2017)
  • 著者名/発表者名: :Kitoh, T (Kitoh, Toshiyuki ; Kitagawa, Y (Kitagawa, Yoshiro) ; Baba, R (Baba, Reizo); Kaneko, A (Kaneko, Atsushi) ; Hayakawa, T (Hayakawa, Tomohito) ; Muto, T (Muto, Taichiro); Okumura, A (Okumura, Akihisa[ ; Murotani, K (Murotani, Kenta) ; Kume, N (Kume, Noriaki) ; Hamakubo, T (Hamakubo, Takao)
  • 学会等名: 18th International Vasculitis and ANCA Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] ヒストンの血管内皮細胞障害を阻害するPTX3の凝集パターン解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 早田 敬太、中木戸 誠、太期 健二、高松 佑一郎、山下 雄史、岩成 宏子、津本 浩平、浜窪 隆雄
  • 学会等名: 2017年度生命科学系会合同年次大会
• [学会発表] 自然免疫のパターン認識受容体と新しい炎症像 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浜窪 隆雄
  • 学会等名: 日本薬学会東海支部特別講演会
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRシグナルのライブセルイメージング (2017)
  • 著者名/発表者名: 浜窪 隆雄
  • 学会等名: 第14回GPCR研究会2017
  • 招待講演
• [備考] 浜窪隆雄研究室
  • URL: https://qbm.rcast.u-tokyo.ac.jp/
• [産業財産権] 全身性炎症反応症候群の治療又は予防剤 (2013)
  • 発明者名: 浜窪隆雄、津本浩平
  • 権利者名: 国立大学法人東京大学、学校法人順天堂
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 第6236633号