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2015 年度 実施状況報告書

膜小胞形成に関わる多量体膜タンパク質の構造解析と調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26440034
研究機関静岡県立大学

研究代表者

横山 英志  静岡県立大学, 薬学部, 講師 (70433208)

研究分担者 橋本 博  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40336590)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード膜結合プロテアーゼ / ストマチン / OBドメイン / X線結晶構造
研究実績の概要

本研究では、X線結晶構造解析により、膜小胞形成に関与し溶血性貧血(遺伝性有口赤血球症stomatocytosis)の原因タンパク質である多量体膜タンパク質ストマチンの全体構造解明とストマチンの機能制御パートナータンパク質STOPPによるストマチン制御機構の解明を目的とする。ストマチンの分子レベルでの構造と機能を明らかにすることで、未だ有効な治療薬のないstomatocytosisの治療薬を新規に開発するための構造基盤が得られる。
平成26年度に、STOPPプロテアーゼドメインとストマチン配列を含むペプチドとの複合体の構造解析を行い、STOPPプロテアーゼドメインが、基質ストマチンを切断する際、その二量体構造を大きく変化させることを見出した。決定した構造ではペプチドが見られなかったことから、今年度も、引き続きSTOPPプロテアーゼドメインとストマチン配列を含むペプチドとの複合体の結晶化に取り組んだが現在のところ新しい構造解析には成功していない。
ストマチンにはプロテアーゼの基質タンパク質と阻害タンパク質に相当する2種類のホモログがある。今年度は阻害タンパク質のストマチンとプロテアーゼドメインとの複合体構造解析に主に取り組んだ。これまでに得られている結晶と外形の異なる楕円型の結晶が得られている。しかし構造解析に適した分解能が得られていないため、引き続き結晶化条件の探索を今後行う。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今年度はタンパク質調製、結晶化とX線回折実験に取り組んだものの、新規な構造解析に成功していないため。

今後の研究の推進方策

ストマチンの機能制御パートナータンパク質STOPPのプロテアーゼドメインと阻害タンパク質のストマチンまたは阻害タンパク質のストマチンとの複合体の結晶化と構造解析を進める。
これまでその構造が報告されていないストマチンの全体構造解明について、平成28年度もタンパク質の調製と結晶化に取り組む。

次年度使用額が生じた理由

計3年間の使用予定額のうち初年である平成26年度に全体の6割程度の支出を見込んでいたが物品購入費を予定より大幅に少なく済ませた。そのためその余剰分が平成27年度末時点で同程度発生している。

次年度使用額の使用計画

次年の平成28年度は最終年度であり研究の総まとめを行う。主に物品購入費に当てる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Structure of a novel DNA-binding domain of helicase-like transcription factor (HLTF) and its functional implication in DNA damage tolerance.2015

    • 著者名/発表者名
      Hishiki, A., Hara, K., Ikegaya, Y., Yokoyama, H., Shimizu, T., Sato, M., Hashimoto, H.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 ページ: 13215-13223

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.643643

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallographic study of a novel DNA-binding domain of human HLTF involved in the template-switching pathway to avoid the replication arrest caused by DNA damage.2015

    • 著者名/発表者名
      Ikegaya, Y., Hara, K., Hishiki, A., Yokoyama, H., Hashimoto, H.
    • 雑誌名

      Acta Crystallog. F

      巻: 71 ページ: 668-670

    • DOI

      10.1107/S2053230X15005907

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis of new allosteric inhibition in kinesin spindle protein Eg5.2015

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, H., Sawada, J., Katoh, S., Matsuno, K., Ogo, N., Ishikawa, Y., Hashimoto, H., Fujii, S., Asai, A.
    • 雑誌名

      ACS Chem. Biol.

      巻: 10 ページ: 1128-1136

    • DOI

      10.1021/cb500939x

    • 査読あり
  • [学会発表] オリゴペプチド結合タンパク質の精製と結晶化2016

    • 著者名/発表者名
      亀井七海、横山英志、小西佳史郎、原幸大、石川吉伸、松井郁夫、Patrick Forterre、橋本博
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-28
  • [学会発表] 多量体形成脂質ラフトタンパク質ストマチンの結晶学的研究2015

    • 著者名/発表者名
      横山英志
    • 学会等名
      静岡県立大学 2015 USフォーラム
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2015-09-29 – 2015-09-29
  • [学会発表] ストマチンパートナータンパク質の結晶構造と多量体形成2015

    • 著者名/発表者名
      横山英志、松井郁夫
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-15

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公開日: 2017-01-06  

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