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2017 年度 実績報告書

ウィルスによるヒト抗ウィルス酵素の作用阻止機構の解明と創薬に向けた分子基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26440026
研究機関京都大学

研究代表者

永田 崇  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10415250)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードVif / APOBEC / アプタマー / NMR
研究実績の概要

APOBEC3ファミリータンパク質の中で、APOBEC3F(A3F)とAPOBEC3G(A3G)は、HIV-1に対する防御機構を担っている。これらはそれぞれ一本鎖DNA (ssDNA)上に存在するシトシンをウラシルに変換する脱アミノ化酵素である。HIV-1は自身の持つVifタンパク質を使い、A3FとA3Gをユビキチン・プロテアソーム経路に導き、これらを分解する。Vifを阻害し、A3FとA3Gを働かせることは、治療戦略として近年注目されている。我々はこれまで、A3Gについて機能解析を行ってきた。今年度は当初計画通り、A3Fのキャラクテリゼーションを行い、論文に報告した(Phys Chem Chem Phys, 2018)。A3FはssDNA上のTCを標的とすることが知られていたが、TC前後の配列や、配列の長さの指向性などについては研究が進んでいなかった。A3Fの機能解析が困難だった理由として、A3Fの溶解度が低いことが挙げられる。まず我々は、溶液条件を最適化し、また各種解析には低濃度のA3F (1 μM程度)を使うことで問題を克服した。そして、A3Fのシトシン脱アミノ化反応は、ウラシルDNAグリコシラーゼアッセイ法を、A3FとssDNAの結合は蛍光偏光解消法を用いた。複数の異なる配列をもつssDNAを用いて解析した結果、A3FはTCに隣接する塩基も識別し、TTCA/G配列を好むことが明らかとなった。鎖長については、長いssDNA (>20 nt)を短いものよりも好むことが明らかとなった。さらに、複数の変異体やpHの異なる溶液を使うことにより、脱アミノ化活性及びDNA結合を担うアミノ酸残基を明らかにした。先述のVifはヒトのCBFβ、EloB/EloC、Cul5などと複合体を形成して、A3F及びA3Gを分解に導く。我々はSELEX法を用いてVif複合体に結合するRNAアプタマーの取得を試みてきた。今年度は、当初計画通り、より親和性の高いRNAアプタマーの獲得に成功した

  • 研究成果

    (45件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 10件)

  • [国際共同研究] Goethe University Frankfurt am Main(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Goethe University Frankfurt am Main
  • [雑誌論文] Mechanism of protein-RNA recognition: analysis based on the statistical mechanics of hydration2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Tomohiko, Matsuda Tomoaki, Nagata Takashi, Katahira Masato, Kinoshita Masahiro
    • 雑誌名

      Phys Chem Chem Phys

      巻: 20 ページ: 9167~9180

    • DOI

      10.1039/C8CP00155C

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of the glutathione S-transferases that belong to the GSTFuA class in Ceriporiopsis subvermispora : Implications in intracellular detoxification and metabolism of wood-derived compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Osman Wan Hasnidah Wan、Lin Meng-I、Kondo Keiko、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Int J Biol Macromol

      巻: 113 ページ: 1158~1166

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2018.03.029

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterisation of an aptamer against the Runt domain of AML1 (RUNX1) by NMR and mutational analyses2018

    • 著者名/発表者名
      Takada Kenta、Amano Ryo、Nomura Yusuke、Tanaka Yoichiro、Sugiyama Shigeru、Nagata Takashi、Katahira Masato、Nakamura Yoshikazu、Kozu Tomoko、Sakamoto Taiichi
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 8 ページ: 264~270

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12368

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Plastic roles of phenylalanine and tyrosine residues of TLS/FUS in complex formation with the G-quadruplexes of telomeric DNA and TERRA2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo Keiko、Mashima Tsukasa、Oyoshi Takanori、Yagi Ryota、Kurokawa Riki、Kobayashi Naohiro、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 ページ: 2864

    • DOI

      10.1038/s41598-018-21142-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High yield production of fungal manganese peroxidases by E. coli through soluble expression, and examination of the activities2018

    • 著者名/発表者名
      Lin Meng-I、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Protein Expr Purif

      巻: 145 ページ: 45~52

    • DOI

      10.1016/j.pep.2017.12.012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The first successful observation of in-cell NMR signals of DNA and RNA in living human cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaoki Yudai、Kiyoishi Ayaka、Miyake Masayuki、Kano Fumi、Murata Masayuki、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Phys Chem Chem Phys

      巻: 20 ページ: 2982~2985

    • DOI

      10.1039/c7cp05188c

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The C-terminal cytidine deaminase domain of APOBEC3G itself undergoes intersegmental transfer for a target search, as revealed by real-time NMR monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Kamba Keisuke、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Phys Chem Chem Phys

      巻: 20 ページ: 2976~2981

    • DOI

      10.1039/c7cp05171a

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of the DNA sequence/length and pH on deaminase activity, as well as the roles of the amino acid residues around the catalytic center of APOBEC3F2018

    • 著者名/発表者名
      Wan Li、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Phys Chem Chem Phys

      巻: 20 ページ: 3109~3117

    • DOI

      10.1039/c7cp04477a

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conjugation of two RNA aptamers improves binding affinity to AML1 Runt domain2017

    • 著者名/発表者名
      Nomura Yusuke、Yamazaki Kaori、Amano Ryo、Takada Kenta、Nagata Takashi、Kobayashi Naohiro、Tanaka Yoichiro、Fukunaga Junichi、Katahira Masato、Kozu Tomoko、Nakamura Yoshikazu、Haishima Yuji、Torigoe Hidetaka、Sakamoto Taiichi
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 162 ページ: 431~436

    • DOI

      10.1093/jb/mvx049

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation by Real-Time NMR and Interpretation of Length- and Location-Dependent Deamination Activity of APOBEC3B2017

    • 著者名/発表者名
      Wan Li、Nagata Takashi、Morishita Ryo、Takaori-Kondo Akifumi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      ACS Chem Biol

      巻: 12 ページ: 2704~2708

    • DOI

      10.1021/acschembio.7b00662

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Backbone and side chain assignments of the second RNA-binding domain of Musashi-1 in its free form and in complex with 5-mer RNA2017

    • 著者名/発表者名
      Iwaoka Ryo、Nagata Takashi、Tsuda Kengo、Imai Takao、Okano Hideyuki、Kobayashi Naohiro、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Biomol NMR Assign

      巻: 11 ページ: 265~268

    • DOI

      10.1007/s12104-017-9760-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural Insight into the Recognition of r(UAG) by Musashi-1 RBD2, and Construction of a Model of Musashi-1 RBD1-2 Bound to the Minimum Target RNA2017

    • 著者名/発表者名
      Iwaoka Ryo、Nagata Takashi、Tsuda Kengo、Imai Takao、Okano Hideyuki、Kobayashi Naohiro、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 22 ページ: 1207~1207

    • DOI

      10.3390/molecules22071207

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of an RNA aptamer that acquires binding capacity against HIV-1 Tat protein via G-quadruplex formation in response to potassium ions2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaoki Yudai、Nagata Takashi、Mashima Tsukasa、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Chem Commun (Camb)

      巻: 53 ページ: 7056~7059

    • DOI

      10.1039/c7cc03312e

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] セルラーゼ糖質結合モジュールとリグニン間相互作用部位のNMRによる解析2018

    • 著者名/発表者名
      徳永有希、大城理志、永田崇、近藤敬子、西村裕志、片平正人、渡辺隆司
    • 学会等名
      第68回日本木材学会
  • [学会発表] The effect of different target nucleic acids on the structural change of TLS2017

    • 著者名/発表者名
      Nesreen Hamad, Tsukasa Mashima, Hiroki Watanabe, Takayuki Uchihashi, Riki Kurokawa, Takashi Nagata, Masato Katahira
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Modeling of the tandem RNA-binding domains of a neural and oncogenic protein, Musashi1, engaging the minimum target RNA2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Iwaoka, Takashi Nagata, Kengo Tsuda, Takao Imai, Hideyuki Okano, Naohiro Kobayashi, Masato Katahira
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Studies on lytic polysaccharide monooxygenase (LPMO) from the selective white rot fungus, Ceriporiposis subvermispora2017

    • 著者名/発表者名
      Yuu Iseki, Satoshi Oshiro, Takashi Nagata, Keiko Kondo, Hiroshi Nishimura, Masato Katahira, Takashi Watanabe
    • 学会等名
      Humanosphere Science School 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Adsorption Mechanism between Carbohydrate Binding Module of Cellulase and Lignin by NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tokunaga, Satoshi Oshiro, Takashi Nagata, Keiko Kondo, Hiroshi Nishimura, Masato Katahira, Takashi Watanabe
    • 学会等名
      Humanosphere Science School 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Lignin-Carbohydrate Complexes in Woody Biomass by Using NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Sakon, Hiroshi Nishimura, Misato Yamada, Yukari Ohta, Keiko Kondo, Yudai Yamaoki, Takashi Nagata, Masato Katahira, Takashi Watanabe
    • 学会等名
      Humanosphere Science School 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of the cytidine deamination properties of human APOBEC3B by real-time NMR, which are quite different from those of APOBEC3G2017

    • 著者名/発表者名
      Li Wan, Takashi Nagata, Ryo Morishita, Akifumi Takaori-Kondo, Masato Katahira
    • 学会等名
      The 44th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry, The 1st Annual Meeting of Japan Society of Nucleic Acids Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] 翻訳開始前複合体において形成される翻訳開始因子間の結合ネットワークの役割2017

    • 著者名/発表者名
      永田崇、吉田尚志、雲財悟、浦野健、浅野桂、尾林栄治
    • 学会等名
      第56回NMR討論会
  • [学会発表] In-cell NMR法によるヒト細胞内DNAおよびRNAの観測2017

    • 著者名/発表者名
      山置 佑大, 清石 彩華, 三宅雅之, 加納 ふみ, 村田 昌之, 永田 崇, 片平 正人
    • 学会等名
      第56回NMR討論
  • [学会発表] RNA結合タンパク質Musashi-1のRBD2:r(GUAGU)複合体溶液構造決定と標的RNA選択メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      岩岡諒,永田崇,津田健吾,今井貴雄,岡野栄之,小林直宏,片平正人
    • 学会等名
      第56回NMR討論
  • [学会発表] 深層学習により強化されたNMR立体構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      小林直宏、永田崇、服部良一、新家粧子、Julia M. Wurz、Peter Guntert、児嶋長次郎、藤原敏道
    • 学会等名
      第56回NMR討論
  • [学会発表] Analysis of peroxidase activity, lignin model degradation of heterologous expressed soluble fungal ligninolytic enzymes2017

    • 著者名/発表者名
      Meng-I Lin, Keiko Kondo, Takashi Nagata, Masato Katahira
    • 学会等名
      2017 Taiwan-Japan Biomedical Symposium on Magnetic Resonance
    • 国際学会
  • [学会発表] Sphingombium sp. YG1由来guaiacylglycerol-β-guaiacyl ether - Cα位酸化酵素の酵素学的解析と利用2017

    • 著者名/発表者名
      前田亜鈴悠、宋晶、西真郎、黒澤佳奈子、市川淳子、 塩谷美夏、山置佑大、永田崇、片平正人、山田美沙登、渡辺隆司、大田ゆかり
    • 学会等名
      第62回リグニン討論会
  • [学会発表] フラグメント分子軌道法を活用したリグニンβ-O-4還元開裂酵素の機能改変2017

    • 著者名/発表者名
      嶋根康弘、黒澤佳奈子、市川淳子、前田亜鈴悠、布浦拓郎、山置佑大、永田崇、片平正人、高谷光、吉田亮太、中村正治、渡辺隆司、大田ゆかり
    • 学会等名
      第62回リグニン討論会
  • [学会発表] Kinetic studies of the two fungal glutathione-dependent enzymes and their potential roles in the intracellular detoxification and wood-derived compound metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Wan Hasnidah Wan Osman, Meng-I Lin, Keiko Kondo, Takashi Nagata, Masato Katahira
    • 学会等名
      第62回リグニン討論会
  • [学会発表] 18-crown-6を用いるヒドロニウム溶媒和イオン液体の基礎物性2017

    • 著者名/発表者名
      北田敦、竹岡駿、近都康平、深見一弘、才村正幸、永田崇、片平正人、邑瀬邦明
    • 学会等名
      2017年電気化学会秋季大会
  • [学会発表] Development of the artificial multi-domain enzymes immobilized on the curdlan sheet at low cost.2017

    • 著者名/発表者名
      Masataka Horiuchi, Takashi Nagata, Masato Katahira, Yoshihiro Kobashigawa, Yasuhiko Suzuki, Masanori Ochiai
    • 学会等名
      The 8th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-function relationship of Epstein-Barr Virus EBNA3C NLS and transport receptor2017

    • 著者名/発表者名
      Go Matsuda, Takashi Nagata, Masato Katahira, Ken-ichi Imadome
    • 学会等名
      The 8th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of RNA binding peptides based on tertiary structural information2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Watanabe, Tomoaki Kinase, Takashi Nagata, Masato Katahira, Kazuo Harada, and Taiichi Sakamoto
    • 学会等名
      The 8th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 国際学会
  • [学会発表] テロメア長短縮をもたらすTLS/FUS蛋白質とテロメアDNAおよびTERRAのグアニン四重鎖との複合体に関するNMR解析2017

    • 著者名/発表者名
      近藤 敬子、 真嶋 司、大吉 崇文、黒川 理樹、小林直宏、永田 崇、片平 正人
    • 学会等名
      第55回生物物理学会
  • [学会発表] Influences of length and concentration of the DNA substrate, as well as the location of the target sequence, on deamination by APOBEC3F2017

    • 著者名/発表者名
      Li Wan, Takashi Nagata, Masato Katahira
    • 学会等名
      第55回生物物理学会
  • [学会発表] An anti-prion aptamer inhibits the formation of prion protein-amyloid β oligomer complex that is related to Alzheimer's disease2017

    • 著者名/発表者名
      Mamiko IIDA, Tsukasa MASHIMA, Yudai YAMAOKI, Takashi NAGATA, Masato KATAHIRA
    • 学会等名
      第55回生物物理学会
  • [学会発表] NMR Analysis of Interaction Mechanism between Carbohydrate Binding Module of Cellulase and Lignin2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tokunaga, Satoshi Oshiro, Keiko Kondo, Takashi Nagata, Hiroshi Nishimura, Masato Katahira, Takashi Watanabe
    • 学会等名
      The 2nd Asia Research Node Symposium on Humanosphere Science
    • 国際学会
  • [学会発表] TLS/FUSの非コードRNAの認識機構の構造学的研究2017

    • 著者名/発表者名
      真嶋司, 小澤 駿介, Nesreen Hamad, 米田竜馬, 黒川 理樹, 永田崇, 片平 正人
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
  • [学会発表] Conformational change detection of translocated in liposarcoma, TLS, upon binding to various RNAs2017

    • 著者名/発表者名
      Nesreen Hamad, Tsukasa Mashima,Yudai Yamaoki, Keiko Kondo, Takashi Nagata, Masato Katahira
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
  • [学会発表] NMR法によるセルラーゼ糖質結合モジュール-リグニン間相互作用の解明2017

    • 著者名/発表者名
      徳永有希、大城理志、永田崇、近藤敬子、西村裕志、片平正人、渡辺隆司
    • 学会等名
      第31回セルラーゼ研究会
  • [学会発表] Highly automated NMR signal assignments using peak-noise recognition assisted by Deep Neural Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, N., Nagata, T., Kojima, C., and Fujiwara, T.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference. Computational Aspects-Biomol NMR
    • 国際学会
  • [学会発表] TLS/FUSのRNA認識機構と結合に伴うコンフォーメーション変化の研究2017

    • 著者名/発表者名
      真嶋 司, 小澤 駿介, Nesreen Hamad, 米田 竜馬, 黒川 理樹, 永田 崇, 片平 正人
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] High yield production, activity analysis, and homologous modeling of soluble fungal peroxidases expressed in E. coli2017

    • 著者名/発表者名
      Meng-I Lin, Keiko Kondo, Takashi Nagata, Masato Katahira
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] APOBEC3Gのストランド間移動の実時間NMR法検出2017

    • 著者名/発表者名
      神庭圭佑,永田崇,片平正人
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] HIV-1 RRE由来のRNA断片と人工ペプチドの相互作用の解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊 なつき,木名瀬智章,永田崇,片平正人,原田和雄,坂本泰一
    • 学会等名
      平成29年度日本生化学会関東支部例会

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公開日: 2018-12-17  

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