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2016 年度 実績報告書

配列多様性を持つ蛋白質のデザインルールの解明

研究課題

研究課題/領域番号 26440076
研究機関神戸大学

研究代表者

浜田 大三  神戸大学, 工学研究科, 特命准教授 (60372132)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードフォールディング / 重水素交換 / 蛋白質間相互作用 / 蛋白質の安定性 / アミロイド
研究実績の概要

本研究の目的は、同一のフォールドを示すが、配列多様性を有する抗体可変領域の構造構築原理を明らかにすることである。
これを達成するために、本年度は、多種多様な抗体軽鎖可変ドメインのフォールディング機構における、共通点、相違点を浮き彫りにするため、REI、BRE、AL09などの抗体軽鎖可変ドメインを単量体化し、二量体型・単量体型のそれぞれに対して、φ値解析とNMRを用いたアミド重水素交換実験を進めた。おおむね、REIについては、上記の方法での解析が可能であったが、特にアミロイド形成能の高い抗体可変ドメインについては、NMRを用いたアミド重水素交換実験を進めることは、非常に難しかった。そこで、質量分析計を用いた解析へと方法をシフトし、同様な知見を得るための実験を進め、現状、そのデータ解析を進めている状況である。
また、X線小角散乱を用いた解析については、その測定装置の整備が現状で不十分であるため、結局、満足のいくデータを得るに至っていない。このような測定装置の開発については、今後とも、理化学研究所との共同により継続して進め、最終的に他の測定にも用いることのできる、汎用性の高い解析用装置の開発を進めていきたいと考えている。
これに対して、昨年度の報告に記載した、アミロイド線維形成能の低い、天然構造が安定な抗体軽鎖可変ドメインの二量体解離反応に関して、その解離のエンタルピー値が負になること、すなわち、、高温になるに従い、二量体化が促進されることに対し、さらに詳細な変異解析を進め、エンタルピー値の正負を決定する配列因子を発見するに至った。この件については、本年度末に論文を投稿し、リバイスの段階に至っている。この発見は、当初の目的とは、ずれるものの、生物物理学にとって、重要な知見である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Cutting Edge: Class II-like Structural Features and Strong Receptor Binding of the Nonclassical HLA-G2 Isoform Homodimer.2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroki K, Mio K, Takahashi A, Matsubara H, Kasai Y, Manaka S, Kikkawa M, Hamada D, Sato C, Maenaka K.
    • 雑誌名

      Journal of Immunology

      巻: 198 ページ: 3399-3403

    • DOI

      doi: 10.4049/jimmunol.1601296

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Residual structures in the unfolded state of starch-binding domain of glucoamylase revealed by near-UV circular dichroism and protein engineering techniques.2016

    • 著者名/発表者名
      Ota C, Ikeguchi M, Tanaka A, Hamada D
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta.

      巻: 1864 ページ: 1464-1472

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbapap.2016.05.002

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of Human Herpesvirus 6B Tegument Protein U14.2016

    • 著者名/発表者名
      Wang B, Nishimura M, Tang H, Kawabata A, Mahmoud NF, Khanlari Z, Hamada D, Tsuruta H, Mori Y.
    • 雑誌名

      PLoS Pathog.

      巻: 12 ページ: e1005594

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.ppat.1005594

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Decreasing amyloidogenicity of immunogloublin light chain variable domain by mutation of surface exposed residues and peptide inhibitor targeting partially unfolded state2016

    • 著者名/発表者名
      Daizo Hamada
    • 学会等名
      30th Anniversary Symposium The Protein Society
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2016-07-16 – 2016-07-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of dimerization by immunoglobulin light chain variable domain for inhibition of amyloid formation2016

    • 著者名/発表者名
      縄田万里奈、堤浩祟、小林祐大、雲財悟、峯昇平、中村勉、上垣浩一、上久保裕生、片岡幹夫、浜田大三
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-06-07 – 2016-06-09

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公開日: 2018-01-16  

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