高分子量蛋白質複合体の NMR 構造解析法の開発

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26650018
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 児嶋 長次郎 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (50333563)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: NMR / 蛋白質 / 立体構造

研究実績の概要

溶液 NMR による蛋白質の立体構造解析には分子量上限が存在し、分子量 10 万以上の蛋白質で構造決定に成功した例は無い。そこで本研究では分子量 10 万以上の蛋白質の立体構造決定を可能にする新規 NMR 構造解析法の開発を目的とする。具体的には、高感度 13C 直接観測法および 13C 観測 1H 常磁性緩和促進法を開発し、固体 NMR で成功している 13C の帰属法や構造計算法を溶液 NMR 用に最適化する。最終的には、開発した手法で分子量約 11 万の「花成ホルモン/受容体/転写因子/DNA」4者複合体の構造解析を行い、花成ホルモンによる花成誘導機構の解明を目指す。
平成26年度は、(1)高感度 13C 直接観測法の開発と、(2)13C 観測 1H 常磁性緩和促進法、13C 帰属法、構造計算法の開発を行った。また、(3)花成ホルモン受容体の構造解析にも取り組んだ。具体的には、1回の測定で2回データを取り込む Double - acquisition 法を一般化し、13C 直接観測と組み合わせ、信号強度を2~4倍に増強することに成功した。また、常磁性緩和促進（PRE）効果を用いる蛋白質の立体構造決定法の開発に成功した。さらに、花成ホルモン受容体の構造解析においては、フッ素標識により蛋白質間相互作用情報や構造情報を得ることに成功した。

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

本研究は平成２６年度より平成２７年度まで実施する。平成２６年度はおおむね計画どおりに研究が進捗している。

今後の研究の推進方策

本研究は平成２６年度より平成２７年度まで実施する。平成２６年度はおおむね計画どおりに研究が進捗したため、平成２７年度は当初の計画どおり研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた講師の招聘が、次年度に変更となったため。

次年度使用額の使用計画

講師招聘のための旅費および謝金に充てる。

研究成果

• [雑誌論文] Utilization of paramagnetic relaxation enhancements for high-resolution NMR structure determination of a soluble loop-rich protein with sparse NOE distance restraints (2015)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Furuita, Saori Kataoka, Toshihiko Sugiki, Yoshikazu Hattori, Naohiro Kobayashi, Takahisa Ikegami, Kazuhiro Shiozaki, Toshimichi Fujiwara and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: J. Biomol. NMR 巻: 61 ページ: 55-64
  • DOI: 10.1007/s10858-014-9882-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The crystal structure of the plant small GTPase OsRac1 reveals its mode of binding to NADPH oxidase (2014)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Kosami, Izuru Ohki, Minoru Nagano, Kyoko Furuita, Toshihiko Sugiki, Yoji Kawano, Tsutomu Kawasaki, Toshimichi Fujiwara, Atsushi Nakagawa, Ko Shimamoto and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 ページ: 28569-28578
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.603282
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bacterial effector modulation of host E3 ligase activity suppresses PAMP-triggered immunity in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ishikawa, Koji Yamaguchi, Kazuaki Sakamoto, Satomi Yoshimura, Kento Inoue, Seiji Tsuge, Chojiro Kojima and Tsutomu Kawasaki
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 5 ページ: 5430
  • DOI: 10.1038/ncomms6430
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Latest approaches for efficient protein production in drug discovery (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Sugiki, Toshimichi Fujiwara and Chojiro Kojima
  • 雑誌名: Expert Opin. Drug Discov. 巻: 9 ページ: 1189-1204
  • DOI: 10.1517/17460441.2014.941801
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Paramagnetic NMR utilized for high-resolution protein structure determination (2014)
  • 著者名/発表者名: Chojiro Kojima
  • 学会等名: The 5th Japan-Taiwan bilateral NMR symposium
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo)
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-09-30
  • 招待講演