細菌感染に対する新規自然免疫シグナル伝達の構造生物学的研究

抗细菌感染的新型先天免疫信号的结构生物学研究

• 批准号: 21K06514
• 负责人: 中村 照也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06514/
• 关键词: 構造生物学; 細胞シグナル伝達

本研究は、細菌に応答して転写因子NF-kBを活性化する新規自然免疫シグナル伝達機構を原子レベルで理解し、細菌感染防御機構の基礎的知見を得ることを目的としている。本シグナル伝達経路では、細菌の代謝産物が細胞内のキナーゼを活性化し、基質タンパク質がリン酸化を受けることで、ユビキチンリガーゼ複合体が形成され、NF-kBが活性化される。現在、これらタンパク質によって形成されるユビキチンリガーゼ複合体の構造解析を進めている。昨年度よりリン酸化ミミック基質タンパク質複合体の結晶化とX線回折実験を進めており、得られた結晶がタンパク質由来であることを結晶UV蛍光観察システムとX線回折像より確認していたが、構造解析に適した分解能での構造解析には至っていなかった。そこで、本結晶化条件についてタンパク質濃度、添加剤、温度等の検討を行い、結晶の大きさと質を改善することで、放射光施設Photon Factoryのビームラインで3.8 オングストローム分解能のX線回折強度データを収集することができた。構造解析の結果、リン酸化ミミック基質タンパク質以外の複合体構成タンパク質の電子密度は観察されず、リン酸化ミミック基質タンパク質単独の結晶構造であった。本複合体については、別の条件でも6 オングストローム程度の分解能の結晶が得られているため、これら結晶化条件を最適化して、複合体のX線結晶構造解析を進める。またリン酸化基質タンパク質については、非常に凝集しやすい多量体を形成することがわかっていたため、界面活性剤の種類と濃度の検討を行った。本結果と動的光散乱で測定する分子の粒子径の結果を合わせて、良好な条件を選定し、結晶化スクリーニングを実施する。

这项研究旨在了解原子水平的新型先天免疫信号传导机制，该机制激活了转录因子NF-KB转录因子对细菌的反应，并获得细菌感染保护机制的基本知识。在此信号通路中，细菌代谢物激活细胞内激酶和底物蛋白会经历磷酸化，从而形成泛素连接酶复合物和NF-KB的激活。目前，我们正在对这些蛋白质形成的泛素连接酶复合物进行结构分析。自去年以来，我们一直在进行磷酸化的模拟底物蛋白质复合物的结晶和X射线衍射实验，并且我们已经确认所得的晶体是从蛋白质中从蛋白质中得出的，该蛋白质是从晶体UV荧光观察系统和X射线衍射图像中得出的，但是我们没有实现适用于结构分析的结构分析。因此，通过检查结晶条件的蛋白质浓度，添加剂，温度等以及改善晶体的尺寸和质量，可以在光子厂的光束线上收集X射线衍射强度数据，分辨率为3.8埃。由于结构分析，没有观察到除磷酸化的模拟底物蛋白以外的复合成分蛋白的电子密度，因此发现单独的磷酸化模拟底物蛋白的晶体结构。使用这种复合物，可以在其他条件下获得具有大约6埃埃斯特罗姆斯的晶体，因此对这些结晶条件进行了优化，以进行复合物的X射线晶体结构分析。此外，由于已知磷酸化的底物蛋白会形成高度共聚的多聚体，因此研究了表面活性剂的类型和浓度。结果与通过动态光散射测量的分子的粒径结合，选择了良好的条件，并进行了结晶筛选。

项目成果

ヒト酸化ヌクレオチド加水分解酵素による酸化dNTPおよび酸化rNTP認識の構造学的基盤

人氧化核苷酸水解酶识别氧化dNTP和氧化rNTP的结构基础

• 发表时间: 2023
• 作者: 興梠利彦;藤宮佳菜;平田啓介;池鯉鮒麻美;池水信二;山縣ゆり子;中村照也
• 通讯作者: 中村照也

TIFAを介した自然免疫シグナル伝達機構の構造生物学的研究

TIFA介导的先天免疫信号转导机制的结构生物学研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 照喜名孝之;金沢貴憲;近藤啓;中村照也
• 通讯作者: 中村照也

RAD18 mediates DNA double-strand break-induced ubiquitination of chromatin protein

• DOI: 10.1093/jb/mvab010
• 发表时间: 2021-01-28
• 期刊: JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Mustofa, Md Kawsar;Tanoue, Yuki;Tateishi, Satoshi
• 通讯作者: Tateishi, Satoshi

X線・中性子構造解析を用いた酵素反応機構の研究

利用X射线和中子结构分析研究酶反应机理

• 发表时间: 2021
• 作者: Inamori Kei-ichiro;Nitta Takahiro;Shishido Fumi;Watanabe Soichiro;Ohno Isao;Inokuchi Jin-ichi;中村照也
• 通讯作者: 中村照也

Protonation states of Asp residues in the human Nudix hydrolase MTH1 contribute to its broad substrate recognition

人 Nudix 水解酶 MTH1 中天冬氨酸残基的质子化状态有助于其广泛的底物识别

• DOI: 10.1002/1873-3468.14611
• 发表时间: 2023
• 期刊: FEBS Letters
• 影响因子: 3.5
• 作者: Nakamura Teruya;Koga‐Ogawa Yukari;Fujimiya Kana;Chirifu Mami;Goto Masataka;Ikemizu Shinji;Nakabeppu Yusaku;Yamagata Yuriko
• 通讯作者: Yamagata Yuriko