Vol. 15, No. 12 (2015)

日本蛋白質科学会ニュースレター

第 15 回日本蛋白質科学会年会ポスター賞受賞者コラム
平成 27 年 8 月 11 日
本年度第 15 回年会におけるポスター賞受賞者の方から原あり、おそらくポスター賞受賞者の中では稿をいただきましたのでここにお知らせします（演題番号一番年上なのではないかなと思います。証順）。

券会社で働いていましたが、現在はタンパ
日本蛋白質科学会 理事会

ク質結晶構造解析の手法開発を行っています。多数の微結晶を集め、微結晶一つ一つ

1P-003 李 勇燦（東大・理・生物）

を磁場で三次元的に向きを揃えることで、糖輸送体は細胞膜を介した糖の出し入擬似的な巨大結晶を作製して散乱体積を増加させることで回れを媒介し、細胞の栄養獲得に重要な役割折強度を上げる、という研究です。現在はそのようなサンプを果たします。2010 年、既知の糖輸送体

ルの X 線による放射線損傷を研究するためオックスフォーとは配列相同性を持たない新しいファミリド大学の Prof. Garman の研究室で短期間ですが放射線損傷のーの糖輸送体が発見され、SWEET と名付研究を行っています。

けられました。これまでの研究によって、きちんと結晶構造解析の世界を見始めたのは仕事を辞めSWEET は糖の排出に関与することが明らかになっていますて、博士課程の学生として戻ってきてからなので 2 年半ぐらが、その構造は未知であるため SWEET による糖の輸送メカいになります。僕の所属している研究室はタンパク質の結晶ニズムはよく分かっていませんでした。

構造解析を行っている研究室ではないので、学生として戻っ

そこで私は、SWEET の原核生物ホモログであるてきてから、研究室外の様々な先生達の助けやアドバイスをSemiSWEET に着目し、その X 線結晶構造解析を行いまし求めて話を聞きに行きました。とても感謝しております。

た。その結果、SemiSWEET の構造を inward-open 状態と微結晶（かつ単斜晶、直方晶、三斜晶系の結晶）しかでき

outward-open 状態の 2 つの状態で決定することに成功しましず、本手法を試したいサンプルをお持ちの方は気軽にた。構造を見ると、SemiSWEET は膜内で二量体を形成してtsukui.shu.52w@st.kyoto-u.ac.jp までお願いします。

おり、その中心に糖の結合ポケットを作り出していました。
この結合ポケットは、inward-open 状態では細胞内側に開いている一方、outward-open 状態では細胞外側に開いていました。このことから、SemiSWEET は構造変化によって糖の結合ポケットを開閉し、これによって糖を輸送することが明らかになりました。
このたびの受賞を励みとして、今後も面白い研究を続けてB：磁場いきたいと思います。

1P-075 大山 克明（立命館大・生命科学）
この度、第 15 回 日本蛋白質科学会でポスター賞を賜り、大変光栄に思っております。私はシアノバクテリアの生物時計の研究をおこなっております。シアノバクテリ
アは生物時計を持つ最も単純な生物であり、その生物時計は 3 つの時計タンパク質

1P-007 津久井 秀（京大院・農・森林）

KaiA、KaiB、KaiC によって構成されています。KaiA は

今回、ポスター賞に選んで頂き誠にありがとうございま

KaiC の自己リン酸化活性を促進し、KaiB は KaiA の反応をす。僕は修士過程を出た後に一度証券会社で株式デリバティ阻害するように働きます。また、KaiC は六量体を形成し、ブの商品組成を行う仕事をしていたので、既に 30 歳手前で1

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KaiA と KaiB の結合によって自身のリン酸化状態を変動しま

1P-101 佐藤 大輔（創大・工・生命情報）す。これら 3 つの Kai タンパク質からなる生物時計は in vitro

蛋白質科学会にてポスター賞を頂くことで再構成可能なことが知られています。本研究では、Kai タができ、大変光栄です。私は、池口教授、ンパク質の再構成系を用いて、KaiC に着目し Blue Native

藤原准教授の指導の元、研究を行っていまPAGE により解析しました。これにより、KaiC 六量体に二つす。蛋白質が自発的にアセンブリする現象の状態変化があることを示し、さらに、KaiC が一方の状態に魅せられ、この世界に足を踏み入れましの時 KaiB が結合することを明らかにしました。

た。蛋白質超分子のアセンブリ過程を追跡

今後もこの賞を励みにして、Kai タンパク質が時間を測るする実験は古くから行われていますが、時間分解能、空間分メカニズム解明を目指したいと思います。最後になりました

解能が低い実験手法を用いていたため、そのメカニズムは明が、指導教員である寺内一姫 先生、浅井智広 先生、研究室らかになっていません。のメンバーにこの場を借りて御礼申し上げます。

そこで私達は、蛋白質超分子のアセンブリ・メカニズムを明らかにするために、SPring-8 における高速検出器 PILATUS

1P-088 工藤 翔太（東大院・工）を用いた時間分解 X 線小角散乱法（TR-SAXS）を採用しま

この度は、ポスター賞を頂くことができした。SPring-8 の高輝度 X 線と PILATUS を用いたことで、大変光栄に思っております。皆様に心より今までは困難であった非常に速い反応を追跡することが可能感謝致します。それでは、私の研究内容にになりました。実験対象としては、24 量体フェリチンを用関して簡単に紹介させて頂きます。

いました。酸性条件下で 2 量体に解離したフェリチンを中性

私は細胞接着を担う蛋白質の「カドヘリ条件に戻すことで、アセンブリ反応を開始させ、SAXS を測ン」に関して研究を行っております。特定することで追跡しました。その結果、フェリチンは様々なに、癌の悪性化に関与していることが示唆されている P-カド中間体を経由して最終構造を形成し、その時の中間体濃度はヘリンを研究対象にしております。P-カドヘリンがどのよう非常に低いということが示唆されました。また、アセンブリに細胞同士を結びつけているのかを理解することで、カドヘ速度において、フェリチンの正味電荷間の反発が重要である

リン分子一般の細胞接着メカニズムの理解や P-カドヘリンをことが分かりました。この受賞を励みにして、今後もさらな標的とした薬剤設計の応用等へ繋げたいと考えております。

る実験、解析を行っていきます。

カドヘリンは一般的に細胞間でホモダイマーを形成することで細胞同士を結びつけていることが知られています。私は、P-カドヘリンの接着メカニズム解明を目指し、X 線結晶構造解析、ホモダイマー形成の速度論的、熱力学的解析、細胞を用いた接着機能解析を行いました。その結果、P-カドヘリンは strand-swap dimer（ss-dimer）と X-dimer の異なる 2 種のホモダイマーを形成可能であることが分かりました。さらに、X-dimer が速度論的に有利な中間体として終状態であるss-dimer の形成を促進する働きがあることを見出しました。

2P-019 谷口 怜哉（東大・理・生科）

以上のことから、X-dimer が自身の高次構造形成を促進する

この度は、ポスター賞という形で私の研「自己シャペロン」として機能し、迅速な細胞接着に貢献し究内容を評価して頂き、大変ありがたく思ているという新規なメカニズムの構築いたしました。っております。
私が研究してきた鉄排出輸送体

今後は、本研究で明らかになった接着メカニズムに基づき、P-カドヘリンを標的とした薬剤設計を行っていく予定でFerroportin（FPN）は、ヒトを含む脊椎動す。

物において、細胞からの鉄排出を担う唯一の膜輸送体です。生理的な重要性の一方で、FPN の立体構造

Cellular MembraneSelf-Chaperoneは不明であり、FPN による基質輸送機構も未解明のままでした。そこで我々は、細菌が持つ FPN ホモログに着目し、そmonomer
Not bound

1st X-dimer
Collision

2nd X-dimer
Loosely boundss-dimerboundの結晶構造を、外向き開状態と内向き開状態という、異なるCluster二状態で決定しました。得られた構造から、FPN が二状態のTightly bound2

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行き来によって鉄を輸送していることが示されました。これないかと考えられていますが、詳細は不明です。

まで FPN は iron efflux channel と表記されることもありましそこで本研究では、PvLEA-22 と細胞膜から成る系に着目たが、我々の構造より、FPN が鉄の「輸送体」であることがして、作用メカニズムに関する上の仮説を検証することを目明確になりました。また、ヘプシジンと呼ばれるペプチドホ的としました。具体的には、MD simulation や umbrella

ルモンが FPN に結合し、その機能を抑制することが知られsampling を行うことで、PvLEA-22 の膜結合過程における自ていたものの、分子基盤の理解は不十分でした。そこで今回

由エネルギー変化や構造変化を解析しました。その結果、得られた構造に基づき、ヘプシジン結合部位のアミノ酸残基PvLEA-22 の膜付着は自発的に起こるということ、その付着の位置を推定したところ、それらはすべて輸送体中央の溝内状態は水中遊離状態と比較して十分に安定（18 kcal/mol）で部に位置していました。これより、溝内部へのヘプシジンのあることが分かりました。さらに、PvLEA-22 は水中遊離状結合が FPN の構造変化を直接阻害することで、FPN の鉄排態では特定の二次構造を持ちませんが、膜付着時には β-sheet出活性が抑制されている可能性が示唆されました。この仮説に構造化することが判明しました。の実験的な検証までは到達できていないものの、今後の FPN

我々はこの PvLEA-22 が実用化されれば、細胞その他の生研究にとって有益な示唆を提示できたと考えています。

物資源の常温乾燥保存が可能になるのではないかと期待して今回の発表では、多くの方々に研究内容を「面白い」と思います。ポスター賞受賞を励みに、今後も機能解明に尽力しって頂けたことが最大の喜びでした。今後もタンパク質の構てまいりたいと思っております。

造解析を通して、新しいこと、面白いことを見つけ出せるよう、日々精進していく所存です。

2P-043 阪野 美紗（東工大・バイオセンター）
LEA（Late Embryogenesis Abundant）タ

2P-096 杉山 在生人

ンパク質の中でも Group3 に属するもの（東北大学大学院・工学研究科バイオ工学専攻）（G3LEA）は、ネムリユスリカ幼虫などの耐乾燥生物を乾燥誘導すると体内に大量

人類は蛋白質のほとんどについて未だ生に発現されます。そのとき同時に産生され物の力を借りなければ創り出すことができるトレハロースと協調して、乾燥状態の生ません。そのため私たちは大腸菌のような体成分を保護していると考えられています。同タンパク質は宿主生物にお願いして作ってもらうことアミノ酸 11 残基から成るモチーフ配列を繰返し持ち、これで、初めて蛋白質をいじることができまが機能部位であると推測されています。

す。とても高尚なことだと思います。そん当研究室では、このモチーフ配列を 2 回繰り返したモデルな生物の力をうまく利用して、この世にまだない人工の蛋白ペプチド（PvLEA-22）を考案し、天然の G3LEA と同様の構質を創りだす研究に魅力を感じ、蛋白質工学の梅津研究室に造的・熱力学的性質を持つこと、タンパク質や細胞膜の凝集入りました。

を抑制する機能があることを様々な物理化学実験に基づいて現在、研究しているのはがん細胞とリンパ球を架橋できる明らかにしてきました。この機能は、PvLEA-22 が乾燥時に「ディアボディ」とよばれる二重特異性抗体です。抗体医薬

タンパク質や細胞膜の表面をシールディングすることによは副作用の少ない抗がん剤として知られていますが、このデり、それらの直接接触に起因する凝集・融合を防ぐためではィアボディはこの利点に加え、IgG 型が苦手とする腫瘍性の3Vol. 15, No. 12 (2015)

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がんにも高い薬効を発揮できる次世代型の抗体医薬として期

私は、HLA-G2/G6 に共通のアミノ酸配列から成るリコンビ待されています。しかし、高薬効なディアボディを意図してナント蛋白質（α1α3 蛋白質）の SPR 解析を用いた受容体と設計するには至っていません。そこで、本研究では様々な物の相互作用解析、ヒト関節リウマチモデルマウスを用いた機性をもつディアボディ 104 種類を網羅的に構築し、薬効と諸能解析を行い、α1α3 蛋白質の免疫抑制効果を示すことに成物性の相関を比較することで、薬効ルールの抽出を行いまし功しました。現在は、α1α3 蛋白質が自己免疫疾患等の治療た。100 種を越えるディアボディを扱うにあたり、遺伝子設薬に応用されることを期待し、引き続き実験を続けていま計を出発点として発現ベクターの効率的作製、多種類の蛋白す。主に、蛋白質の立体構造解析や分子間相互作用解析を得

質調製法、薬効の網羅的評価までの一貫したプロセス構築を意とする研究室で in vivo 実験を行うことは困難も多くあり行いました。結果、LH 型と呼ばれる構造フォーマットが適ましたが、蛋白質を扱う研究室だからこそ、やや扱いの難ししていること、リンパ球よりもがん細胞に強く結合できた方

い α1α3 蛋白質を用いて in vivo での結果を出すことができたが高薬効になりやすい等、複数の薬効ルールを抽出することのではないかと思っています。

ができました。

今回のポスター賞の受賞は、私にとって大きな励みになり蛋白質科学会のような大きな学会で賞をいただくことがでました。将来、世界に通用する研究者となり新薬開発等で社きとてもうれしいです。学会を運営してくださった方々に深会に貢献できるよう、博士課程ではより研究に邁進したいとく感謝いたします。

思っております。
最後になりましたが、いつも温かく見守り、的確なご助

Data Base
がん細胞を標的とする抗体

リンパ球を標的とする抗体

言・ご指導をくださる前仲勝実先生、黒木喜美子先生、研究

13 種類

4 種類

室の方々、本研究の関係者のみなさまに厚く御礼申し上げま選抜

選抜

す。
ドメインの連結方法を 2 種類採用

ディアボディ発現ベクターの効率的な作製

13 × 4 × 2 = 104 種類
未精製サンプルによる薬効スクリーニング法の開発【抗体の諸物性】【薬効の情報化】

HL, LH型

従来の8 %の時間で329種類を作製可能(途中過程含む)

従来の5 ％の時間で評価可能
精製サンプルと高い相関(＜80 ％）・がん細胞への結合力
・リンパ球への結合力
・ドメインの連結方法 etc...

薬効をIC50領域として表現

2P-114 雨宮 舜（熊本大学大学院薬学教育部）

相関を比較

薬効ルール抽出

2P-110 高橋 愛実（北海道大学大学院生命科学院（旧薬学研究院））

この度は、第 15 回蛋白質科学会年会にてポスター賞を賜り、身に余る光栄に存じます。この場をお借りして、審査員の先生方をはじめとする学会関係者のみなさまに心から御礼申し上げます。
私は、免疫抑制・寛容誘導分子として妊娠やがん、臓器移植などに関与する HLA-G の 7 つのスプラ

この度、第 15 回日本蛋白質科学会年会においてポスターイシングアイソフォームの中でも、特に、機能未知であった賞を受賞することができたことを大変名誉に思います。まドメイン欠損タイプの HLA-G2（膜結合型）及び G6（分泌た、これからの研究への大きな励みとなりました。

型）アイソフォームに着目して研究を行ってきました。今回

現在、抗癌剤として用いられているチロシンキナーゼ阻害

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剤は、ATP 結合ポケットをターゲットとしており、その近傍的に抑制することが分かりました。本研究は、キナーゼドメに変異が入ることによる薬剤耐性変異が問題となっていま

インの相互作用阻害が新たな創薬標的として有望であることす。本研究では、従来標的としている ATP 結合ポケットでを示唆しています。将来的にはこれらのペプチドを用いた競はなく、キナーゼドメインの相互作用面を標的とした新たな合実験により、ATP 結合ポケット以外をターゲットとした低阻害剤の開発を目指しています。

分子化合物のスクリーニングが可能になると期待していま

まず、ファージディスプレイ法を用いた 2 段階スクリーニす。

ングを行い、2 種のペプチドを獲得しました。得られたペプ最後になりましたが、日々多数の助言や指導をしてくださチドを用いて、HSQC 2 次元 NMR 測定やキナーゼのリン酸っている研究室の先生方をはじめ、年会に携われた関係者の化実験をペプチド添加と非添加で評価したところ、相互作用皆様にこの場を借りて厚く御礼申し上げます。

面近傍にペプチドが結合し、FGFR1 の自己リン酸化を特異

電子メール版ニュースレター発行〒562-8686 大阪府箕面市稲 4-1-2 千里インターナショナル内 日本蛋白質科学会事務局
Tel: 072-729-4125 Fax: 072-729-4165 E-mail: pssj@senri-inter.jp URL: http://www.pssj.jp/
編集：内山 進（大阪大学大学院工学研究科）

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