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2013 年度 実施状況報告書

超高速in-cell NMR動的構造解析法によるSox2の細胞内動態解明

研究課題

研究課題/領域番号 25650056
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関公益財団法人サントリー生命科学財団

研究代表者

菅瀬 謙治  公益財団法人サントリー生命科学財団, その他部局等, 主席研究員 (00300822)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードin-cell NMR / 高速NMR法 / 揺らぎ
研究概要

まずは高速in-cell NMR測定のために、計画通りに水とアミドプロトンの交換速度を決定できるCLEANEX-PMの改良を行った。短い測定待ち時間で発生するアーティファクトを除去するためにパルスプログラムの修正、および1回の測定で2回データを取り込むdouble acquisition法を組み込んだ。しかしながら、この2つの改良を持ってしても感度が必要十分ではなかったため、CLEANEX-PMで高速in-cell NMR測定を行うことを断念した。より単純なパルスプログラムが必要であると判断して、fast HSQCの始めに水を選択的に飽和させるpresaturationを組み込んだ。この測定では水と交換しやすい(揺らいでいる)残基を特定できる。またfast HSQCは複数あるHSQCの中でも比較的に高速に測定できるバージョンである。実際にin vitroの測定で試してみたところ、CLEANEX-PMシグナルが観測される残基のシグナルが選択的に減衰していた。しかもCLEANEX-PMよりも非常に感度良くシグナルを観測することができた。このパルスプログラムに、2次元NMRデータを間引いて測定する非線形サンプリング法を組み合わせて、まずはGB1のin-cell NMR測定を行ったところ、presaturationのありなしでシグナル強度の変化が見られた。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定ではCLEANEX-PMをベースにして開発を進める予定であったが、別のパルスプログラムで当初の昨年度の予定は達せされたといえる。

今後の研究の推進方策

まずはpresaturationつきfast HSQCにdouble acquisition法を組みこむことによって更なる感度の向上を目指す。また非線形サンプリング法で取得したNMRデータを再構築するにはSIFT法と呼ばれる計算法を用いているが、現在のアルゴリズムではデータを多く間引くと再構築されたNMRデータの質が悪い問題がある。他の似通った手法では強度の高いシグナルから再構築すると良いことが報告されているため同様なアルゴリズムを組み込む。そして、これらの手法を用いて実際のSox2のin-cell NMR測定を行う。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Solid-State NMR Spectra of Lipid-Anchored Proteins under Magic Angle Spinning.2014

    • 著者名/発表者名
      Nomura K, Harada E, Sugase K, Shimamoto K.
    • 雑誌名

      J Phys Chem B

      巻: 118 ページ: 2405-2413

    • DOI

      10.1021/jp4124106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of location- and sequence-dependent deamination by APOBEC3G using real-time NMR spectroscopy.2014

    • 著者名/発表者名
      Furukawa A, Sugase K, Morishita R, Nagata T, Kodaki T, Takaori-Kondo A, Ryo A, Katahira M.
    • 雑誌名

      Angew Chem Int Ed Engl

      巻: 53 ページ: 2349-2352

    • DOI

      10.1002/anie.201309940

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution structure of the Q41N variant of ubiquitin as a model for the alternatively folded N2 state of ubiquitin.2013

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa S, Kameda T, Yagi-Utsumi M, Sugase K, Baxter NJ, Kato K, Williamson MP, Kitahara R.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 52 ページ: 1874-1885

    • DOI

      10.1021/bi301420m

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast and accurate fitting of relaxation dispersion data using the flexible software package GLOVE.2013

    • 著者名/発表者名
      Sugase K, Konuma T, Lansing JC, Wright PE.
    • 雑誌名

      J Biomol NMR

      巻: 56 ページ: 275-283

    • DOI

      10.1007/s10858-013-9747-5

    • 査読あり
  • [学会発表] HLA-HIV由来抗原ペプチド複合体-水のダイナミクスと抗原提示能2014

    • 著者名/発表者名
      菅瀬謙治
    • 学会等名
      関西創薬化学コミュニティ
    • 発表場所
      新大阪
    • 年月日
      20140307-20140307
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of protein dynamics in living human cells2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sugase
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20131205-20131205
  • [学会発表] Mechanism of the distal regulation of substrate binding through intrinsic fluctuation in an enzyme2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sugase
    • 学会等名
      The 10th Korea-Japan Bilateral Symposium on Biological NMR
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 年月日
      20130704-20130704
    • 招待講演
  • [学会発表] 揺らぎが制御するヘム分解酵素反応の遠位効果2013

    • 著者名/発表者名
      菅瀬謙治
    • 学会等名
      第14回若手NMR研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130630-20130630
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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