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2014 年度 実施状況報告書

哺乳類超巨大膜蛋白質発現系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25650020
研究機関東京大学

研究代表者

小川 治夫  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (40292726)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード大量発現 / 膜蛋白質 / アデノウィルス / 超巨大蛋白質
研究実績の概要

E4遺伝子が欠損した変異アデノウィルスの増幅には、増幅に用いる細胞内でのE4遺伝子の発現が必須となる。H25年度に明らかになった問題は、E4遺伝子が細胞に致死的なため、FlpIn-TRexシステム(インビトロジェン社)等の比較的遺伝子の漏れ出しが少ないとされる系を用いてE4遺伝子を誘導可能な安定株を作成しても、誘導無しで発現するE4遺伝子の量が想定以上に多く、安定株作成中に細胞が死滅してしまったことであった。そこで、一過的にE4遺伝子を大量に発現できる系が必須であると考え、H26年度はE4遺伝子の上流にCMVプロモーターを持つように設計された挿入遺伝子を持つバキュロウィルスの構築を行なった。この手法によれば、バキュロウィルスの増幅に用いるSf9細胞ではE4遺伝子の発現は起こらないが、このウィルスが哺乳類細胞へ感染した時のみCMVプロモーターが働き、E4遺伝子が発現するはずである。そこでまずGFP遺伝子をAdEasy-2へ導入し、変異ウィルスの生成や増幅が確実に行われるかの検証を行った。実際には、(1)AdEasy-2遺伝子を細胞にトランスフェクション後に変異バキュロウィルスを感染させるタイミングや感染量の検討、(2)作成されたP1ウィルスを細胞に感染後に変異バキュロウィルスを感染させるタイミングや感染量の検討、の2点の検討を重点的に行った。その結果、本システムが問題なく作動することが確認できた。これは特筆すべき成果である。現在は、この変異アデノウィルスを大量増幅する条件の検討とともに、GFPより更にハードルの高いSERCA1a遺伝子を発現するウィルスの構築に取り組んでいる。また、本年度中にIP3受容体の発現系の構築にも取り組む。

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

E4遺伝子の上流にCMVプロモーターを持つように設計された挿入遺伝子を持つバキュロウィルスの構築には想定以上に時間がかかったが、無事に構築することができた。現在は安定供給が可能である。最終年度に最終目標であるIP3受容体の発現系の構築にとりかかれることからも、計画は順調に進展していると言えよう。

今後の研究の推進方策

本年度の最大の成果である、AdEasy-2システムを用いて構築したGFPを発現するウィルスを用い、変異アデノウィルスを大量増幅する条件の検討を行う。条件が定まったら、大量発現を行ってみる。また、同系を用いて、SERCA1aそしてIP3受容体の発現系の構築に取り組む。発現に成功したならば、精製を行い、活性等を調べる。

次年度使用額が生じた理由

本研究で一番経費のかかる部分は、①アデノウィルスの大量精製と・膜蛋白質の大量発現・精製、②Sf9/バキュロウィルス系による発現、の2点である。これらに本格的にはまだ取り組んでいないためである。

次年度使用額の使用計画

①アデノウィルスの大量精製と・膜蛋白質の大量発現・精製、②Sf9/バキュロウィルス系による発現を大量に行うので、これに用いる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Stimulation, inhibition, or stabilization of Na,K-ATPase caused by specific lipid interactions at distinct sites2015

    • 著者名/発表者名
      Habek, M., Haviv, H., Katz, A., Kapri-Pardes, E., Ayciries, S., Ogawa, H., Toyoshima, C., Karlish, S.J.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 ページ: 4829-4842

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.611384

    • 査読あり
  • [学会発表] X-線結晶構造解析が明かすビセリングビアサイド類のCa2+ポンプ阻害機構2015

    • 著者名/発表者名
      森田 真布, 小川 治夫, 杖田 淳子, 大野 修, 矢守 隆夫, 豊島 近, 末永 聖武
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会2015
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] X-ray crystallographic study of Na,K-ATPase in complex with cardiotonic steroids2015

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Kanna Motoyama, Flemming Cornelius, Bente Vilsen, Chikashi Toyoshima
    • 学会等名
      Biophysical Society 59th Annual meeting
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, USA
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-11
  • [学会発表] Na+,K+-ATPaseと強心配糖体複合体のX線結晶構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小川 治夫, 元山 かん奈, Cornelius Flemming, Vilsen Bente, 豊島 近
    • 学会等名
      第87回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] 筋強直性ジストロフィーの病態に関わる筋小胞体Ca2+-ATPase 1スプライスバリアントの機能的差異2014

    • 著者名/発表者名
      趙 一夢, 小川 治夫, 米倉 慎一郎, 三橋 弘明, 豊島 近, 石浦 章一
    • 学会等名
      第87回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] Large Production of SERCA toward determination of three-dimensional structures2014

    • 著者名/発表者名
      Haruo Ogawa, Yimeng Zhao, Ayami Hirata, Junko Tsueda, Shoichi Ishiura, Giuseppe Inesi, Chikashi Toyoshima
    • 学会等名
      14th International Conference Na,K-ATPase and related transport ATPases: Structure, mechanism, cell biology, health and disease
    • 発表場所
      De Werelt Conference Centre, Lunteren, Netherlands
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-09-05

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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