全自動NMR構造解析システムを用いた高分子量タンパク質の解析

使用全自动 NMR 结构分析系统分析高分子量蛋白质

• 批准号: 19J40094
• 负责人: 古板 恭子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J40094/
• 关键词: 溶液NMR; フロリゲン; 立体構造; LLPS; 機械学習; タンパク質

溶液NMR法は、生体内に近い溶液中でのタンパク質・核酸の立体構造決定が可能であるという優れた特徴がある。しかしながら、溶液NMRによる立体構造決定は分子量が2万以上では急激に難しくなる。本研究では、高分子量タンパク質の迅速な立体構造決定を可能とする解析法の確立を目指した。また、開発する解析法を用いて、分子量約2万の「フロリゲン」と5.5万の「フロリゲン受容体」の研究を実施した。これまでにアミノ酸選択的標識と新規測定法の開発を組み合わせてデータを取得し、全自動構造解析システムを利用することで、分子量約5.5万の「フロリゲン受容体」の主鎖帰属を達成した。また、全自動構造解析システムを用いて「フロリゲン」の化学シフトの帰属及び立体構造決定を達成しつつある。2021年度は次の通り「フロリゲン」の液液層分離（LLPS）形成機構の解析を実施した。近年、共同研究者により「フロリゲン」は単独、あるいは「フロリゲン受容体」とともに液液層分離（LLPS）を形成することが明らかになった。研究代表者は過去のデータから、フロリゲンのC末端側８残基ほどの領域がLLPS形成に重要であると予測した。そこでこの領域の変異体を数種類作成し、LLPS形成能を評価したところ、野生型と比べて、「フロリゲン受容体」との複合体としてのLLPS形成が大きく減弱していることがわかった。そこで溶液NMRを用い、LLPS形成能が減弱した変異体Aと野生型を比較した。変異による化学シフト変化はほとんどなく、変異体Aは野生型とほぼ同じ構造を取ると考えられた。また、それぞれの運動性を調べたが、運動性にも目立った違いはなかった。次に「フロリゲン受容体」との結合能を評価したところ、変異体Aは「フロリゲン受容体」との結合力が減弱していることがわかった。「フロリゲン」のLLPS形成メカニズムについてはさらなる研究が必要である。

Solution NMR method は, born in vivo に い solution で の タ ン パ ク qualitative, nucleic acid の three-dimensional structure decision が may で あ る と い う optimal れ た, 徴 が あ る. The three-dimensional structure determines the molecular weight が. For those over 20,000, で rapid excitation に is difficult. Youdaoplaceholder5 くなる. In this study, the rapid な three-dimensional structure of で で and high-molecular-weight タ パ パ パ of the molar <s:1> determines that を may be determined by the とする analytical method <e:1> to establish the を target of た. ま た, open 発 す る analytic method を with い て, molecular weight of about 20000 の "フ ロ リ ゲ ン" と 55000 の "フ ロ リ ゲ ン by let body" を の research be applied し た. こ れ ま で に ア ミ ノ acid sentaku logo と new gauge measurement の open 発 を group み close わ せ て デ ー タ を obtain し, automatic structure シ ス テ ム を using す る こ と で, molecular weight of about 55000 の "フ ロ リ ゲ ン by let body" の master lock 帰 genus を reached し た. ま た, automatic structure シ ス テ ム を with い て "フ ロ リ ゲ ン" の chemical シ フ ト の 帰 genera and び three-dimensional structure determine を し つ つ あ る. Analysis of the formation mechanism of liquid-liquid layer separation (LLPS) in 2021 を times <s:1> through <s:1> "フロリゲ <e:1>" を を implementation た た. In recent years, the researchers に よ り "フ ロ リ ゲ ン" は 単 alone, あ る い は "フ ロ リ ゲ ン by let body" と と も に liquid-liquid separation layer (LLPS) を form す る こ と が Ming ら か に な っ た. Research representatives は past の デ ー タ か ら, フ ロ リ ゲ ン の 8 C terminal side residues ほ ど の field が LLPS form important で に あ る と be し た. の そ こ で こ の field - variant を several kinds can make し, LLPS to form を review 価 し た と こ ろ, wild type と than べ て, "フ ロ リ ゲ ン by let body" と の complex と し て の LLPS to form large が き く abate し て い る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0 で で solution NMRを formed by と and LLPS can が weaken the <s:1> た variant Aと wild type を comparison of た た. - different に よ る chemical シ フ ト variations change は ほ と ん ど な く, 1 - A は wild-type と ほ ぼ じ structures を take る と exam え ら れ た. Youdaoplaceholder0, それぞれ, それぞれ, sports を tone べたが, sports に った objective った contradiction, また, な, な, った, った. Time に "フ ロ リ ゲ ン by let body" と の binding energy を review 価 し た と こ ろ, 1 - A は "フ ロ リ ゲ ン by let body" と の binding force weakened が し て い る こ と が わ か っ た. The formation of "フロリゲ <e:1>" <s:1> LLPS メカニズムに フロリゲ て て さらなる さらなる is necessary for the study of が である.

项目成果

VAP結合蛋白質群が持つVAP認識モチーフのNMR解析

VAP结合蛋白所具有的VAP识别基序的NMR分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 平岡万里菜;古板恭子;藤原敏道;児嶋長次郎
• 通讯作者: 児嶋長次郎

13C直接観測測定の高感度化法の開発

开发高灵敏度13C直接观测测量方法

• 发表时间: 2019
• 作者: 古板恭子;服部良一;杉木俊彦;池上貴久;藤原敏道;児嶋長次郎
• 通讯作者: 児嶋長次郎

小胞体膜貫通タンパク質VAPのペプチド認識機構の研究

内质网跨膜蛋白VAP肽识别机制研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 古板恭子;平岡万里菜;藤原敏道;児嶋長次郎
• 通讯作者: 児嶋長次郎

好冷性細菌 Anabaena variabilis由来のグリシンリッチドメインを持たないRNA結合タンパク質RbpDの溶液構造の特徴

嗜冷细菌多变鱼腥藻不含富含甘氨酸结构域的 RNA 结合蛋白 RbpD 的溶液结构特征

• 发表时间: 2020
• 作者: Haruka Motomura;Makoto Ioroi;Kazutoshi Murakami;Atsushi Kuhara;Akane Ohta;森田勇人，田中邑樹，古板恭子，杉木俊彦，児嶋長次郎
• 通讯作者: 森田勇人，田中邑樹，古板恭子，杉木俊彦，児嶋長次郎

花成ホルモン蛋白質のNMR解析および19F-NMRスクリーニング

开花激素蛋白的NMR分析及19F-NMR筛选

• 发表时间: 2019
• 作者: 安澤すあい;新家粧子;古板恭子;小篭蒼;田岡健一郎;辻寛之;藤原敏道;児嶋長次郎
• 通讯作者: 児嶋長次郎