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2011 年度 実績報告書

ファージの重複感染シグナルがもたらす溶菌阻止現象の分子メカニズムの解明

公募研究

研究領域細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
研究課題/領域番号 23121538
研究機関東京工業大学

研究代表者

金丸 周司  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (50376951)

キーワードバクテリオファージ / 溶菌阻止 / 結晶構造解析 / 蛋白質間相互作用 / 超遠心分析 / SEC-MALS
研究概要

1.gpSp-gp5Lyzの結晶構造解析
Spackle蛋白質とgp5のリゾチームドメイン(gp5-Lyz)の複合体の結晶構造解析に成功し、1.15A分解能の複合体の結晶構造を得ることができた。その結果、Spはgp5-Lyzの活性クレフトの側面に結合し基質結合を阻害していることが分かった。また、T4リゾチーム(gpE)アンバー変異株のバイパスミュータントとして知られる5ts1のgp5の変異部位Gly332はSpとgp5-Lyzの結合に必須な残基であることが示された。
2.gpT-CTD,gpRI-CTDの発現・精製
gpT,gpRIのC末端側のペリプラズムドメイン(CTD)のN末端にpelBのシグナル配列を付加したgpT-CTD,gpRI-CTDの大腸菌における大量発現系を構築した。gpT-CTD,gpRI-CTDはともに期待通りペリプラズムに発現していることが分かった。可溶性各分に発現していたgpRI-CTDに関しては、イオン交換クロマトグラフィー・ゲル濾過クロマトグラフィーによって、単一な蛋白質として精製することに成功した。超遠心分析によりこの精製標品は溶液中で単量体として存在することが示された。不溶性各分として回収されたgpT-CTDに関しては、pH9.5,1.2Mアルギニンの条件で可溶化することに成功した。
3.gpT-CTD,gpRI-CTD複合体の結晶化
pH9.5,1.2Mアルギニンの条件で可溶化したgpT-CTDに精製したgpRI-CTDを添加しその後アルギニンを透析により徐々に除くことにより、gpT-CTD_gpRI-CTD複合体を得ることに成功した。超遠心分析によりこの精製標品は溶液中で2:2の複合体として存在することが示された。また、pHを9.5からpH8.0にすると、この2:2の複合体がさらに2量体,3量体と重合していくことが分かった。さらに、この複合体について結晶化を試み、結晶化に成功した。

現在までの達成度 (区分)
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

予定していたSpackle蛋白質とgp5のリゾチームドメイン(gp5-Lyz)の複合体の結晶構造解析に成功し、1.15A分解能の複合体の結晶構造を得ることができた。
gpT-CTD_gpRI-CTD複合体を得ることに成功し、この複合体について結晶化を試み、結晶化に成功した。

今後の研究の推進方策

Sp蛋白質-gp5Lyz複合体の結晶構造の精密化:位相を決定し、結晶構造が明らかになったSp蛋白質-gp5Lyz複合体の結晶構造の精密化を行う。
gpT-CTD_gpRI-CTD複合体の結晶構造解析を行う。予備的な回折実験より、分解能が悪いので結晶化条件をさらに検討する。また、アルギニンを除くと重合傾向にあるgpT-CTDについてMALSを用いて重合のメカニズムを解析し、大腸菌内膜上での「穴」の形成メカニズムを解明する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Crystallographic analysis reveals octamerization of viroplasm matrix protein P9-1 of Rice black streaked dwarf virus2012

    • 著者名/発表者名
      Akita F, Higashiura A, Shimizu T, Pu Y, Suzuki M, Uehara-Ichiki T, Sasaya T, Kanamaru S, Arisaka F, Tsukihara T, Nakagawa A, Omura T
    • 雑誌名

      J Virol

      巻: 86(2) ページ: 746-756

    • DOI

      10.1128/JVI.00826-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screw motion regulates multiple functions of T4 phage protein gene product 5 during cell puncturing2011

    • 著者名/発表者名
      Nishima W, Kanamaru S, Arisaka F, Kitao A
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc

      巻: 133(34) ページ: 13571-13576

    • DOI

      10.1021/ja204451g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual modification of a triple-stranded β-helix nanotube with Ru and Re metal complexes to promote photocatalytic reduction of CO(2)2011

    • 著者名/発表者名
      Yokoi N, Miura Y, Huang CY, Takatani N, Inaba H, Koshiyama T, Kanamaru S, Arisaka F, Watanabe Y, Kitagawa S, Ueno T
    • 雑誌名

      Chem Commun (Camb)

      巻: 47(7) ページ: 2074-2076

    • DOI

      10.1039/c0cc03015e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンポジション・グラジエント法を用いた多角度光散乱装置による分子間相互作用解析2011

    • 著者名/発表者名
      金丸周司
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 89 ページ: 378-380

  • [学会発表] コンポジション・グラジエント法を用いた多角度光散乱装置による分子間相互作用解析2012

    • 著者名/発表者名
      金丸周司
    • 学会等名
      第1回生体分子相互作用解析フォーラムワークショップ
    • 発表場所
      ベックマンコールター本社(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-10
  • [学会発表] Crystal structure reveals how spackle protein (gp61.3) inhibits lysozyme activity of gp5 tail lysozyme from bacteriophage T42011

    • 著者名/発表者名
      Shuji Kanamaru
    • 学会等名
      XXIInd Biennial Conference on Phage/Virus Assembly
    • 発表場所
      The Marine Sciences Institute
    • 年月日
      20111009-20111014
  • [学会発表] T4ファージのアンチホーリンによるホーリンの凝集抑制と溶菌阻止メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤悠太、金丸周司、有坂文雄
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      20110920-20110924
  • [学会発表] T4ファージgp7C末端フラグメントの基盤ウェッジ形成における役割2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤豪、金丸周司、有坂文雄
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学・姫路書写キャンパス
    • 年月日
      20110915-20110918
  • [学会発表] Protein-protein interaction analysis by composition gradient multiangle light scattering (CG-MALS)2011

    • 著者名/発表者名
      金丸周司
    • 学会等名
      第11回蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(招待講演)
    • 年月日
      20110606-20110609
  • [学会発表] T4ファージSpsckle蛋白質によるgp5テイルリゾチームの溶菌阻害メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      内田一也、金丸周司、有坂文雄
    • 学会等名
      第10回微生物研究会
    • 発表場所
      千葉大学松戸キャンパス
    • 年月日
      2011-11-12

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公開日: 2013-06-26  

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