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2015 年度 実績報告書

sHspの動的秩序制御による機能発現の分子機構解明

公募研究

研究領域生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現
研究課題/領域番号 26102511
研究機関東京農工大学

研究代表者

養王田 正文  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50250105)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードシャペロン / ヒートショックプロテイン / CHO細胞 / リン酸化 / 構造変化
研究実績の概要

Chinese Hamster Ovary(CHO)細胞由来sHspを用いて研究を進めた。CHO細胞由来Hsp27(HspB1)の配列において他のHsp27においてリン酸化が確認されているS15をアスパラギン酸に置換したリン酸化模倣体S15Dを構築した。S15DはWild Typeと比較して低温で、クエン酸合成酵素の凝集を抑制し、オリゴマーの解離が確認された。この結果から、動物細胞ではリン酸化のよりsHspのシャペロンとしての機能が活性化されることが明らかになった。また、解離する温度条件でのHPLCにおいてsHspのピークが消失するという問題があったが、エチレングリコールをバッファーに加えることによりピークが確認された。この結果は、Hsp27はオリゴマーが解離することにより疎水表面が露出し、カラムの担体と疎水相互作用することでピークが消失したことを示している。また、Hsp27の結晶化も試みたが、構造解析可能な結晶を得ることはできていない。in vivoでのリン酸化部位の特定を試みたが、これも成功していない。一方、これまでに報告されたsHspの多くは、非ストレス条件下でC末端領域のI-X-Iモチーフによりダイマー同士が結合し、高次オリゴマーを形成している。哺乳類に存在する10種類のsHsp(HspB1-HspB10)の内、HspB8とHspB9はI-X-Iモチーフを持たないことから、高次オリゴマーを形成せず一般的なsHspとは異なるシステムで機能していると考えられている。そこでCHO細胞由来HspB8とHspB9を大腸菌で発現・精製し、その機能・構造解析を行った。ゲル濾過HPLCを用いてHspB8及びHspB9の分子量を測定した。その結果、どちらも高次オリゴマーは形成せず、ダイマーで存在していることが確認できた。さらに、蛋白質凝集抑制活性において、基質特異性があることを示す結果が得られた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Contribution of the C-Terminal Region of a Group II Chaperonin to its Interaction with Prefoldin and Substrate Transfer.2016

    • 著者名/発表者名
      Zako T, Sahlan M, Fujii S, Yamamoto YY, Tai PT, Sakai K, Maeda M, Yohda M.
    • 雑誌名

      J Mol Biol.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2016.04.006

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermosome: A Group II Chaperonin of Archaea.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Y, Yohda M.
    • 雑誌名

      eLS. John Wiley & Sons Ltd, Chichester.

      巻: 該当なし ページ: 該当なし

    • DOI

      10.1002/9780470015902.a0026332

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structures of halohydrin hydrogen-halide-lyases from Corynebacterium sp. N-1074.2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe F, Yu F, Ohtaki A, Yamanaka Y, Noguchi K, Yohda M, Odaka M.
    • 雑誌名

      Proteins.

      巻: 83 ページ: 2230-2239

    • DOI

      10.1002/prot.24938

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NADH oxidase and alkyl hydroperoxide reductase subunit C (peroxiredoxin) from Amphibacillus xylanus form an oligomeric assembly.2015

    • 著者名/発表者名
      Arai T, Kimata S, Mochizuki D, Hara K, Zako T, Odaka M, Yohda M, Arisaka F, Kanamaru S, Matsumoto T, Yajima S, Sato J, Kawasaki S, Niimura Y.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 7 ページ: 124-131

    • DOI

      10.1016/j.fob.2015.01.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-Resolved Crystallography of the Reaction Intermediate of Nitrile Hydratase: Revealing a Role for the Cysteinesulfenic Acid Ligand as a Catalytic Nucleophile.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Y, Kato Y, Hashimoto K, Iida K, Nagasawa K, Nakayama H, Dohmae N, Noguchi K, Noguchi T, Yohda M, Odaka M.
    • 雑誌名

      Angew Chem Int Ed Engl.

      巻: 54 ページ: 10763-10767

    • DOI

      10.1002/anie.201502731

    • 査読あり
  • [学会発表] CHO細胞由来Small Heat Shock Proteinの動的制御機構解析2015

    • 著者名/発表者名
      謝英良、山本陽平、岡俊彦、野口恵一、養王田正文
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02
  • [学会発表] 好熱性真菌 Chaetomium thermophilum 由来Hsp104の機能構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      北亮一、井上耀介、山本陽平、野口恵一、篠原恭介、尾高雅文、養王田正文
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02
  • [学会発表] 細胞質プロテオスタシス制御を担うグループII型シャペロニンの構造と機能2015

    • 著者名/発表者名
      養王田正文、山本陽平、阿部圭佑、宇野裕子、関口博史、小川直樹、佐々木裕次
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
  • [学会発表] グループII型シャペロニンCCTにおけるサブユニット協調作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本陽平、謝英良、宇野裕子、池上健太郎、堂前直、養王田正文
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
  • [学会発表] STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHARACTERIZATION OF HSP27 FROM CHO CELL2015

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda、Eiryo Sha、Yohei Y.Yamamoto、Toshihiko Oka、Keiichi Noguchi
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular System for Creation of Integrated Functions
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Protein folding mechanism of group II chaperonin2015

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda、Yohei Yamamoto、Ayumi Nakagawa、Hiroshi Sekiguchi、Toshihiko Oka、Junihiro Kuwajima、Yuji C.Sasaki
    • 学会等名
      第10回 臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2015-11-07
  • [学会発表] 好熱性真菌 Caetomium thermophilum由来 Hsp104の構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      北亮一、井上耀介、山本陽平、野口恵一、篠原恭介、尾高雅文、養王田正文
    • 学会等名
      第10回 臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2015-11-06
  • [学会発表] CHO細胞由来 Small Heat Shock Protein の動的制御機構解析2015

    • 著者名/発表者名
      謝英良、山本陽平、岡俊彦、野口恵一、養王田正文
    • 学会等名
      第10回 臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2015-11-06
  • [学会発表] グループII型シャペロニンCCTにおけるサブユニット協調作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本陽平、謝英良、宇野裕子、池上健太郎、堂前直、養王田正文
    • 学会等名
      第10回 臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2015-11-06
  • [学会発表] Methanococcus maripaludis 由来II型シャペロニンの動的解析2015

    • 著者名/発表者名
      阿部圭佑、山本陽平、Judith Frydman、養王田正文、関口博史、佐々木裕次、小川直樹
    • 学会等名
      第15回 日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      徳島県あわぎんホール(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-06-25
  • [学会発表] 好熱性真菌Chaetomium thermophilum由来Hsp104, Hsp70及び Hsp40シャペロンシステムの機能・構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      井上耀介、北亮一、山本陽平、野口恵一、尾高雅文、養王田正文
    • 学会等名
      第15回 日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      徳島県あわぎんホール(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-06-25
  • [学会発表] 好熱性真菌Chaetomium thermophilum由来CCTの発現系構築及び機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本陽平、謝英良、池上健太郎、堂前直、養王田正文
    • 学会等名
      第15回 日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      徳島県あわぎんホール(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-06-24
  • [学会発表] Inter-Ring Communication Is Dispensable in the Reaction Cyale of Gtoup II Chaperonins2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yamamoto、Yuki Abe、Kazuki Moriya、Mayuno Arita、Keiichi Noguchi、Noriyuki Ishii、Hiroshi Sekiguchi、Yuji Sasaki、Masafumi Yohda
    • 学会等名
      EMBO Conference Series:The Biology of Molecular Chaperones
    • 発表場所
      Heraklion, Greece
    • 年月日
      2015-05-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure and molecular characterization of sHsps from Schizosaccaromyces pombe and Cricetulus griseus2015

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Yohda、Yuya Hanazono、Kazuki Takeda、Toshihiko Oka、Eiryo Sha、Yohei Yamamoto、Kunio Miki
    • 学会等名
      EMBO Conference Series:The Biology of Molecular Chaperones
    • 発表場所
      Heraklion, Greece
    • 年月日
      2015-05-08
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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