2024/04/11 更新

写真a

ヤスイ ノリヒサ
安井 典久
YASUI Norihisa
所属
医歯薬学域 准教授
職名
准教授

学位

  • 博士(理学) ( 大阪大学 )

研究キーワード

  • 受容体

  • 脳・神経

  • リーリン

  • 細胞外タンパク質

  • タンパク質

  • シグナル伝達

  • リガンド複合体

  • 構造解析

  • エンドサイトーシス

  • 人工結合タンパク質

  • Phage display

  • 進化分子工学

  • 甘味タンパク質

  • 細胞外マトリックス

研究分野

  • ライフサイエンス / 構造生物化学

  • ナノテク・材料 / 生物分子化学

学歴

  • 大阪大学   Graduate School of Science   Department of Biological Sciences

    2003年10月 - 2007年3月

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  • 徳島大学   Graduate School of Engineering  

    2001年4月 - 2003年9月

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  • 徳島大学   Faculty of Engineering   Department of Biological Science and Technology

    1997年4月 - 2001年3月

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経歴

  • 岡山大学   学術研究院医歯薬学域(薬学系)   准教授

    2021年4月 - 現在

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  • 岡山大学   大学院医歯薬学総合研究科(薬学系)   准教授

    2018年11月 - 2021年3月

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  • 岡山大学   大学院医歯薬学総合研究科(薬学系)   助教

    2013年4月 - 2018年10月

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  • シカゴ大学   生化学・分子生物学科   Research Professional Associate(博士研究員)

    2010年4月 - 2013年2月

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  • 大阪大学   蛋白質研究所   博士研究員・助教

    2007年4月 - 2010年3月

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所属学協会

 

論文

  • Chemical range recognized by the ligand-binding domain in a representative amino acid-sensing taste receptor, T1r2a/T1r3, from medaka fish 査読

    Hikaru Ishida, Norihisa Yasui, Atsuko Yamashita

    PLOS ONE   19 ( 3 )   e0300981 - e0300981   2024年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0300981

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  • Investigating the Effect of Substituting a Single Cysteine Residue on the Thermal Stability of an Engineered Sweet Protein, Single-Chain Monellin 査読 国際誌

    Kyosuke Ohnuma, Atsuko Yamashita, Norihisa Yasui

    The Protein Journal   42 ( 6 )   698 - 708   2023年9月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10930-023-10154-0

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s10930-023-10154-0/fulltext.html

  • Direct binding of calmodulin to the cytosolic C-terminal regions of sweet/umami taste receptors. 査読 国際誌

    Atsuki Yoshida, Ayumi Ito, Norihisa Yasui, Atsuko Yamashita

    Journal of Biochemistry   174 ( 5 )   451 - 459   2023年8月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/jb/mvad060

    PubMed

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  • Chloride ions evoke taste sensations by binding to the extracellular ligand-binding domain of sweet/umami taste receptors 査読 国際誌

    eLife   12   e84291   2023年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7554/elife.84291

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    その他リンク: https://cdn.elifesciences.org/articles/84291/elife-84291-v1.xml

  • Pivotal role for S-nitrosylation of DNA methyltransferase 3B in epigenetic regulation of tumorigenesis. 査読 国際誌

    Kosaku Okuda, Kengo Nakahara, Akihiro Ito, Yuta Iijima, Ryosuke Nomura, Ashutosh Kumar, Kana Fujikawa, Kazuya Adachi, Yuki Shimada, Satoshi Fujio, Reina Yamamoto, Nobumasa Takasugi, Kunishige Onuma, Mitsuhiko Osaki, Futoshi Okada, Taichi Ukegawa, Yasuo Takeuchi, Norihisa Yasui, Atsuko Yamashita, Hiroyuki Marusawa, Yosuke Matsushita, Toyomasa Katagiri, Takahiro Shibata, Koji Uchida, Sheng-Yong Niu, Nhi B Lang, Tomohiro Nakamura, Kam Y J Zhang, Stuart A Lipton, Takashi Uehara

    Nature communications   14 ( 1 )   621 - 621   2023年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DNA methyltransferases (DNMTs) catalyze methylation at the C5 position of cytosine with S-adenosyl-L-methionine. Methylation regulates gene expression, serving a variety of physiological and pathophysiological roles. The chemical mechanisms regulating DNMT enzymatic activity, however, are not fully elucidated. Here, we show that protein S-nitrosylation of a cysteine residue in DNMT3B attenuates DNMT3B enzymatic activity and consequent aberrant upregulation of gene expression. These genes include Cyclin D2 (Ccnd2), which is required for neoplastic cell proliferation in some tumor types. In cell-based and in vivo cancer models, only DNMT3B enzymatic activity, and not DNMT1 or DNMT3A, affects Ccnd2 expression. Using structure-based virtual screening, we discovered chemical compounds that specifically inhibit S-nitrosylation without directly affecting DNMT3B enzymatic activity. The lead compound, designated DBIC, inhibits S-nitrosylation of DNMT3B at low concentrations (IC50 ≤ 100 nM). Treatment with DBIC prevents nitric oxide (NO)-induced conversion of human colonic adenoma to adenocarcinoma in vitro. Additionally, in vivo treatment with DBIC strongly attenuates tumor development in a mouse model of carcinogenesis triggered by inflammation-induced generation of NO. Our results demonstrate that de novo DNA methylation mediated by DNMT3B is regulated by NO, and DBIC protects against tumor formation by preventing aberrant S-nitrosylation of DNMT3B.

    DOI: 10.1038/s41467-023-36232-6

    PubMed

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  • A sweet protein monellin as a non-antibody scaffold for synthetic binding proteins. 査読 国際誌

    Norihisa Yasui, Kazuaki Nakamura, Atsuko Yamashita

    Journal of biochemistry   169 ( 5 )   585 - 599   2021年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Synthetic binding proteins that have the ability to bind with molecules can be generated using various protein domains as non-antibody scaffolds. These designer proteins have been used widely in research studies, as their properties overcome the disadvantages of using antibodies. Here, we describe the first application of a phage display to generate synthetic binding proteins using a sweet protein, monellin, as a non-antibody scaffold. Single-chain monellin (scMonellin), in which two polypeptide chains of natural monellin are connected by a short linker, has two loops on one side of the molecule. We constructed phage display libraries of scMonellin, in which the amino acid sequence of the two loops is diversified. To validate the performance of these libraries, we sorted them against the folding mutant of the green fluorescent protein variant (GFPuv) and yeast small ubiquitin-related modifier. We successfully obtained scMonellin variants exhibiting moderate but significant affinities for these target proteins. Crystal structures of one of the GFPuv-binding variants in complex with GFPuv revealed that the two diversified loops were involved in target recognition. scMonellin, therefore, represents a promising non-antibody scaffold in the design and generation of synthetic binding proteins. We termed the scMonellin-derived synthetic binding proteins 'SWEEPins'.

    DOI: 10.1093/jb/mvaa147

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  • Structural studies of reelin N-terminal region provides insights into a unique structural arrangement and functional multimerization. 査読 国際誌

    Masamichi Nagae, Kei Suzuki, Norihisa Yasui, Terukazu Nogi, Takao Kohno, Mitsuharu Hattori, Junichi Takagi

    Journal of Biochemistry   169 ( 5 )   555 - 564   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The large, secreted glycoprotein reelin regulates embryonic brain development as well as adult brain functions. Although reelin binds to its receptors via its central part, the N-terminal region directs multimer formation and is critical for efficient signal transduction. In fact, the inhibitory antibody CR-50 interacts with the N-terminal region and prevents higher-order multimerization and signalling. Reelin is a multidomain protein in which the central part is composed of eight characteristic repeats, named reelin repeats, each of which is further divided by insertion of a epidermal growth factor (EGF) module into two subrepeats. In contrast, the N-terminal region shows unique 'irregular' domain architecture since it comprises three consecutive subrepeats without the intervening EGF module. Here, we determined the crystal structure of the murine reelin fragment named RX-R1 including the irregular region and the first reelin repeat at 2.0-Å resolution. The overall structure of RX-R1 has a branched Y-shaped form. Interestingly, two incomplete subrepeats cooperatively form one entire subrepeat structure, though an additional subrepeat is inserted between them. We further reveal that Arg335 of RX-R1 is crucial for binding CR-50. A possible self-association mechanism via the N-terminal region is proposed based on our results.

    DOI: 10.1093/jb/mvaa144

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  • Differential scanning fluorimetric analysis of the amino-acid binding to taste receptor using a model receptor protein, the ligand-binding domain of fish T1r2a/T1r3. 査読

    Yoshida T, Yasui N, Kusakabe Y, Ito C, Akamatsu M, Yamashita A

    PloS one   14 ( 10 )   e0218909   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0218909

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-7117-3070

  • Specific modification at the C-terminal lysine residue of the green fluorescent protein variant, GFPuv, expressed in Escherichia coli. 査読

    Nakatani T, Yasui N, Tamura I, Yamashita A

    Scientific reports   9 ( 1 )   4722   2019年3月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者  

    DOI: 10.1038/s41598-019-41309-8

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  • Structural basis for ligand capture and release by the endocytic receptor ApoER2 査読

    Hidenori Hirai, Norihisa Yasui, Keitaro Yamashita, Sanae Tabata, Masaki Yamamoto, Junichi Takagi, Terukazu Nogi

    EMBO REPORTS   18 ( 6 )   982 - 999   2017年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY  

    Apolipoprotein E receptor 2 (ApoER2) is a close homologue of low-density lipoprotein receptor (LDLR) that mediates the endocytosis of ligands, including LDL particles. LDLR family members have been presumed to explore a large conformational space to capture ligands in the extended conformation at the cell surface. Ligands are subsequently released through a pH-titrated structural transition to a self-docked, contracted-closed conformation. In addition to lipoprotein uptake, ApoER2 is implicated in signal transduction during brain development through capture of the extracellular protein reelin. From crystallographic analysis, we determine that the full-length ApoER2 ectodomain adopts an intermediate contracted-open conformation when complexed with the signaling-competent reelin fragment, and we identify a previously unappreciated auxiliary low-affinity binding interface. Based on mutational analyses, we propose that the pH shift during endocytosis weakens the affinity of the auxiliary interface and destabilizes the ligand-receptor complex. Furthermore, this study elucidates that the contracted-open conformation of ligand-bound ApoER2 at neutral pH resembles the contracted-closed conformation of ligand-unbound LDLR at acidic pH in a manner suggestive of being primed for ligand release even prior to internalization.

    DOI: 10.15252/embr.201643521

    Web of Science

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  • Structural basis for perception of diverse chemical substances by T1r taste receptors 査読

    Nipawan Nuemket, Norihisa Yasui, Yuko Kusakabe, Yukiyo Nomura, Nanako Atsumi, Shuji Akiyama, Eriko Nango, Yukinari Kato, Mika K. Kaneko, Junichi Takagi, Maiko Hosotani, Atsuko Yamashita

    Nature communications   8   15530   2017年5月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    The taste receptor type 1 (T1r) family perceives 'palatable' tastes. These receptors function as T1r2-T1r3 and T1r1-T1r3 heterodimers to recognize a wide array of sweet and umami (savory) tastes in sugars and amino acids. Nonetheless, it is unclear how diverse tastes are recognized by so few receptors. Here we present crystal structures of the extracellular ligand-binding domains (LBDs), the taste recognition regions of the fish T1r2-T1r3 heterodimer, bound to different amino acids. The ligand-binding pocket in T1r2LBD is rich in aromatic residues, spacious and accommodates hydrated percepts. Biophysical studies show that this binding site is characterized by a broad yet discriminating chemical recognition, contributing for the particular trait of taste perception. In contrast, the analogous pocket in T1r3LBD is occupied by a rather loosely bound amino acid, suggesting that the T1r3 has an auxiliary role. Overall, we provide a structural basis for understanding the chemical perception of taste receptors.

    DOI: 10.1038/ncomms15530

    Web of Science

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  • Immunoaffinity purification of the glycosylated extracellular fragment of mouse Plexin A2 produced in a mammalian expression system 査読

    Terukazu Nogi, Emiko Mihara, Norihisa Yasui, Junichi Takagi

    Methods in Molecular Biology   1493   57 - 72   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Humana Press Inc.  

    Plexins are type I membrane proteins that function as receptors for semaphorins. All of the known plexins contain a large globular domain, termed the sema domain, in the N-terminal extracellular region, which interacts with semaphorins during signal transduction. Here, we describe procedures for protein production and purification that we utilized in the crystallographic study of the mouse Plexin A2 (mPlxnA2) extracellular fragment, including the sema domain. A mutant mammalian cell line, HEK293S GnTI−, was used as an expression host for the production of a crystallizable-quality mPlxnA2 fragment, which contains several N-glycosylation sites and disulfide bonds.

    DOI: 10.1007/978-1-4939-6448-2_4

    Scopus

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  • Taste substance binding elicits conformational change of taste receptor T1r heterodimer extracellular domains 査読

    Eriko Nango, Shuji Akiyama, Saori Maki-Yonekura, Yuji Ashikawa, Yuko Kusakabe, Elena Krayukhina, Takahiro Maruno, Susumu Uchiyama, Nipawan Nuemket, Koji Yonekura, Madoka Shimizu, Nanako Atsumi, Norihisa Yasui, Takaaki Hikima, Masaki Yamamoto, Yuji Kobayashi, Atsuko Yamashita

    SCIENTIFIC REPORTS   6   25745   2016年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    Sweet and umami tastes are perceived by T1r taste receptors in oral cavity. T1rs are class C G-protein coupled receptors (GPCRs), and the extracellular ligand binding domains (LBDs) of T1r1/T1r3 and T1r2/T1r3 heterodimers are responsible for binding of chemical substances eliciting umami or sweet taste. However, molecular analyses of T1r have been hampered due to the difficulties in recombinant expression and protein purification, and thus little is known about mechanisms for taste perception. Here we show the first molecular view of reception of a taste substance by a taste receptor, where the binding of the taste substance elicits a different conformational state of T1r2/T1r3 LBD heterodimer. Electron microscopy has showed a characteristic dimeric structure. Forster resonance energy transfer and X-ray solution scattering have revealed the transition of the dimerization manner of the ligand binding domains, from a widely spread to compactly organized state upon taste substance binding, which may correspond to distinct receptor functional states.

    DOI: 10.1038/srep25745

    Web of Science

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  • Directed Network Wiring Identifies a Key Protein Interaction in Embryonic Stem Cell Differentiation 査読

    Norihisa Yasui, Greg M. Findlay, Gerald D. Gish, Marilyn S. Hsiung, Jin Huang, Monika Tucholska, Lorne Taylor, Louis Smith, W. Clifford Boldridge, Akiko Koide, Tony Pawson, Shohei Koide

    Molecular Cell   54 ( 6 )   1034 - 1041   2014年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CELL PRESS  

    Cell signaling depends on dynamic protein-protein interaction (PPI) networks, often assembled through modular domains each interacting with multiple peptide motifs. This complexity raises a conceptual challenge, namely to define whether a particular cellular response requires assembly of the complete PPI network of interest or can be driven by a specific interaction. To address this issue, we designed variants of the Grb2 SH2 domain ("pY-clamps'') whose specificity is highly biased toward a single phosphotyrosine (pY) motif among many potential pYXNX Grb2-binding sites. Surprisingly, directing Grb2 predominantly to a single pY site of the Ptpn11/Shp2 phosphatase, but not other sites tested, was sufficient for differentiation of the essential primitive endoderm lineage from embryonic stem cells. Our data suggest that discrete connections within complex PPI networks can underpin regulation of particular biological events. We propose that this directed wiring approach will be of general utility in functionally annotating specific PPIs.

    DOI: 10.1016/j.molcel.2014.05.002

    Web of Science

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  • Dissection of the BCR-ABL signaling network using highly specific monobody inhibitors to the SHP2 SH2 domains 査読

    Fern Sha, Emel Basak Gencer, Sandrine Georgeon, Akiko Koide, Norihisa Yasui, Shohei Koide, Oliver Hantschel

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   110 ( 37 )   14924 - 14929   2013年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATL ACAD SCIENCES  

    The dysregulated tyrosine kinase BCR-ABL causes chronic myelogenous leukemia in humans and forms a large multiprotein complex that includes the Src-homology 2 (SH2) domain-containing phosphatase 2 (SHP2). The expression of SHP2 is necessary for BCR-ABL-dependent oncogenic transformation, but the precise signaling mechanisms of SHP2 are not well understood. We have developed binding proteins, termed monobodies, for the N- and C-terminal SH2 domains of SHP2. Intracellular expression followed by interactome analysis showed that the monobodies are essentially monospecific to SHP2. Two crystal structures revealed that the monobodies occupy the phosphopeptide-binding sites of the SH2 domains and thus can serve as competitors of SH2-phosphotyrosine interactions. Surprisingly, the segments of both monobodies that bind to the peptide-binding grooves run in the opposite direction to that of canonical phosphotyrosine peptides, which may contribute to their exquisite specificity. When expressed in cells, monobodies targeting the N-SH2 domain disrupted the interaction of SHP2 with its upstream activator, the Grb2-associated binder 2 adaptor protein, suggesting decoupling of SHP2 from the BCR-ABL protein complex. Inhibition of either N-SH2 or C-SH2 was sufficient to inhibit two tyrosine phosphorylation events that are critical for SHP2 catalytic activity and to block ERK activation. In contrast, targeting the N-SH2 or C-SH2 revealed distinct roles of the two SH2 domains in downstream signaling, such as the phosphorylation of paxillin and signal transducer and activator of transcription 5. Our results delineate a hierarchy of function for the SH2 domains of SHP2 and validate monobodies as potent and specific antagonists of protein-protein interactions in cancer cells.

    DOI: 10.1073/pnas.1303640110

    Web of Science

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  • Broad Ranges of Affinity and Specificity of Anti-Histone Antibodies Revealed by a Quantitative Peptide Immunoprecipitation Assay 査読

    Shingo Nishikori, Takamitsu Hattori, Stephen M. Fuchs, Norihisa Yasui, John Wojcik, Akiko Koide, Brian D. Strahl, Shohei Koide

    JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY   424 ( 5 )   391 - 399   2012年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS LTD- ELSEVIER SCIENCE LTD  

    Antibodies directed against histone posttranslational modifications (PTMs) are critical tools in epigenetics research, particularly in the widely used chromatin immunoprecipitation (ChIP) experiments. However, a lack of quantitative methods for characterizing such antibodies has been a major bottleneck in accurate and reproducible analysis of histone modifications. Here, we report a simple and sensitive method for quantitatively characterizing polyclonal and monoclonal antibodies for histone PTMs in a ChIP-like format. Importantly, it determines the apparent dissociation constants for the interactions of an antibody with peptides harboring cognate or off-target PTMs. Analyses of commercial antibodies revealed large ranges of affinity, specificity and binding capacity as well as substantial lot-to-lot variations, suggesting the importance of quantitatively characterizing each antibody intended to be used in ChIP experiments and optimizing experimental conditions accordingly. Furthermore, using this method, we identified additional factors potentially affecting the interpretation of ChIP experiments. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jmb.2012.09.022

    Web of Science

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  • Functional Importance of Covalent Homodimer of Reelin Protein Linked via Its Central Region 査読

    Norihisa Yasui, Yu Kitago, Ayako Beppu, Takao Kohno, Shunsuke Morishita, Hiroki Gomi, Masamichi Nagae, Mitsuharu Hattori, Junichi Takagi

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   286 ( 40 )   35247 - 35256   2011年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER SOC BIOCHEMISTRY MOLECULAR BIOLOGY INC  

    Reelin is a 3461-residue secreted glycoprotein that plays a critical role in brain development through its action on target neurons. Although it is known that functional reelin protein exists as multimer formed by interchain disulfide bond(s) as well as through non-covalent interactions, the chemical nature of the multimer assembly has been elusive. In the present study, we identified, among 122 cysteines present in full-length reelin, the single critical cysteine residue (Cys(2101)) responsible for the covalent multimerization. C2101A mutant reelin failed to assemble into disulfide-bonded multimers, whereas it still exhibited non-covalently associated high molecular weight oligomeric states in solution. Detailed analysis of tryptic fragments produced from the purified reelin proteins revealed that the minimum unit of the multimer is a homodimeric reelin linked via Cys(2101) present in the central region and that this cysteine does not connect to the N-terminal region of reelin, which had been postulated as the primary oligomerization domain. A surface plasmon resonance binding assay confirmed that C2101A mutant reelin retained binding capability toward two neuronal receptors apolipoprotein E receptor 2 and very low density lipoprotein receptor. However, it failed to show signaling activity in the assay using the cultured neurons. These results indicate that an intact higher order architecture of reelin multimer maintained by both Cys(2101)-mediated homodimerization and other non-covalent association present elsewhere in the reelin primary structure are essential for exerting its full biological activity.

    DOI: 10.1074/jbc.M111.242719

    Web of Science

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  • Structural basis for variant-specific neuroligin-binding by α-neurexin. 査読

    Tanaka H, Nogi T, Yasui N, Iwasaki K, Takagi J

    PloS one   6 ( 4 )   e19411   2011年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0019411

    Web of Science

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  • Crystallization and preliminary crystallographic analysis of human LR11 Vps10p domain 査読

    Zenzaburo Nakata, Masamichi Nagae, Norihisa Yasui, Hideaki Bujo, Terukazu Nogi, Junichi Takagi

    Acta Crystallographica Section F Structural Biology and Crystallization Communications   67 ( 1 )   129 - 132   2011年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Union of Crystallography (IUCr)  

    DOI: 10.1107/s1744309110048153

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  • Structural basis for semaphorin signalling through the plexin receptor 査読 国際誌

    Terukazu Nogi, Norihisa Yasui, Emiko Mihara, Yukiko Matsunaga, Masanori Noda, Naoya Yamashita, Toshihiko Toyofuku, Susumu Uchiyama, Yoshio Goshima, Atsushi Kumanogoh, Junichi Takagi

    Nature   467 ( 7319 )   1123 - U138   2010年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    Semaphorins and their receptor plexins constitute a pleiotropic cell-signalling system that is used in a wide variety of biological processes, and both protein families have been implicated in numerous human diseases(1-4). The binding of soluble or membrane-anchored semaphorins to the membrane-distal region of the plexin ecto-domain activates plexin's intrinsic GTPase-activating protein (GAP) at the cytoplasmic region, ultimately modulating cellular adhesion behaviour(5). However, the structural mechanism underlying the receptor activation remains largely unknown. Here we report the crystal structures of the semaphorin 6A (Sema6A) receptor-binding fragment and the plexin A2 (PlxnA2) ligand-binding fragment in both their pre-signalling (that is, before binding) and signalling (after complex formation) states. Before binding, the Sema6A ectodomain was in the expected 'face-to-face' homodimer arrangement, similar to that adopted by Sema3A and Sema4D, whereas PlxnA2 was in an unexpected 'head-on' homodimer arrangement. In contrast, the structure of the Sema6A-PlxnA2 signalling complex revealed a 2:2 heterotetramer in which the two PlxnA2 monomers dissociated from one another and docked onto the top face of the Sema6A homodimer using the same interface as the head-on homodimer, indicating that plexins undergo 'partner exchange'. Cell-based activity measurements using mutant ligands/receptors confirmed that the Sema6A face-to-face dimer arrangement is physiologically relevant and is maintained throughout signalling events. Thus, homodimer-to-heterodimer transitions of cell-surface plexin that result in a specific orientation of its molecular axis relative to the membrane may constitute the structural mechanism by which the ligand-binding 'signal' is transmitted to the cytoplasmic region, inducing GAP domain rearrangements and activation.

    DOI: 10.1038/nature09473

    Web of Science

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  • Structural Basis for Specific Recognition of Reelin by Its Receptors 査読

    Norihisa Yasui, Terukazu Nogi, Junichi Takagi

    Structure   18 ( 3 )   320 - 331   2010年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CELL PRESS  

    Apolipoprotein E receptor 2 (ApoER2) and very-low-density lipoprotein receptor, members of the low-density lipoprotein receptor (LDLR) protein family, function as neuronal receptors for a secreted glycoprotein reelin during brain development. In both receptors, the first LDLR class A (LA1) module is sufficient to bind reelin. Analysis of a 2.6 angstrom crystal structure of the reelin receptor-binding fragment in complex with the LA1 of ApoER2 revealed that Lys2467 of reelin is recognized by both a conserved Trp residue and calcium-coordinating acidic residues from LA1, which together with Lys2360 plays a critical role in the interaction. This "double-Lys" recognition mode is, in fact, shared among other LDLR family proteins in ligand binding. The interface between reelin and LA1 covers a small surface area of similar to 350 angstrom(2) on each side, which ensures a stable complex formation under physiological conditions. An examination of structure-guided mutagenesis on interface residues revealed key features of this interaction.

    DOI: 10.1016/j.str.2010.01.010

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  • Detection of endogenous LRP6 expressed on human cells by monoclonal antibodies specific for the native conformation 査読

    Norihisa Yasui, Emiko Mihara, Maiko Nampo, Keiko Tamura-Kawakami, Hideaki Unno, Kyoichi Matsumoto, Junichi Takagi

    JOURNAL OF IMMUNOLOGICAL METHODS   352 ( 1-2 )   153 - 160   2010年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    LRP6 is a cell surface molecule that plays a critical role in the Wnt signaling pathway, and is implicated in numerous human diseases. Studies of cellular signaling mediated by LRP6 have relied on overexpression experiments, due to the lack of good monoclonal antibodies (mAbs) reactive with native LRP6 ectodomain. By using native recombinant LRP6 ectodomain fragment produced in mammalian expression system, we succeeded in developing a panel of anti-human LRP6 mAbs. Selected mAbs were capable of staining endogenous LRP6 on cell surface by using flow cytometry and immunofluorescence microscopy, and enriching detergent-solubilized LRP6 from cell lysate by immunoprecipitation. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jim.2009.11.016

    Web of Science

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  • Novel affinity tag system using structurally defined antibody-tag interaction: Application to single-step protein purification 査読

    Terukazu Nogi, Takeshi Sangawa, Sanae Tabata, Masamichi Nagae, Keiko Tamura-Kawakami, Ayako Beppu, Mitsuharu Hattori, Norihisa Yasui, Junichi Takagi

    PROTEIN SCIENCE   17 ( 12 )   2120 - 2126   2008年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JOHN WILEY & SONS INC  

    Biologically important human proteins often require mammalian cell expression for structural studies, presenting technical and economical problems in the production/purification processes. We introduce a novel affinity peptide tagging system that uses a low affinity anti-peptide monoclonal antibody. Concatenation of the short recognition sequence enabled the successful engineering of an 18-residue affinity tag with ideal solution binding kinetics, providing a low-cost purification means when combined with nondenaturing elution by water-miscible organic solvents. Three-dimensional information provides a firm structural basis for the antibody-peptide interaction, opening opportunities for further improvements/modifications.

    DOI: 10.1110/ps.038299.108

    Web of Science

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  • Structure of the F-spondin reeler domain reveals a unique beta-sandwich fold with a deformable disulfide-bonded loop. 査読 国際誌

    Masamichi Nagae, Ken Nishikawa, Norihisa Yasui, Motoo Yamasaki, Terukazu Nogi, Junichi Takagi

    Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography   64 ( Pt 11 )   1138 - 45   2008年11月

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    記述言語:英語  

    F-spondin is a secreted and extracellular matrix-attached protein that has been implicated in axonal pathfinding during neural development as well as in vascular remodelling in adult tissues. F-spondin is composed of a reeler, a spondin and six thrombospondin type 1 repeat domains. The reeler domain shares homology with the amino-terminal domain of reelin, a large secreted glycoprotein that guides migrating neurons during cortical development. Crystal structures of the F-spondin reeler domain were determined at 1.45 and 2.70 A resolution. The structure revealed a nine-stranded antiparallel beta-sandwich fold similar to the immunoglobulin or fibronectin type III domains, but with a unique extra beta-hairpin. Moreover, an amino-terminal extension which is anchored at its beginning via a conserved disulfide bond loosely packs against one face of the beta-sandwich, making a major contribution to the surface features of the domain. Structural comparison among the different molecules contained in two different crystals reveals an unusual conformational plasticity of the amino-terminal loop, suggesting its role in molecular interactions.

    DOI: 10.1107/S0907444908028308

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  • Structure of a receptor-binding fragment of reelin and mutational analysis reveal a recognition mechanism similar to endocytic receptors 査読

    Norihisa Yasui, Terukazu Nogi, Tomoe Kitao, Yoshimi Nakano, Mitsuharu Hattori, Junichi Takagi

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   104 ( 24 )   9988 - 9993   2007年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATL ACAD SCIENCES  

    Reelin, a large secreted protein implicated in the cortical development of the mammalian brain, is composed of eight tandem concatenations of "reelin repeats" and binds to neuronal receptors belonging to the low-density lipoprotein receptor gene family. We found that both receptor-binding and subsequent Dab 1 phosphorylation occur solely in the segment spanning the fifth and sixth reelin repeats(R5-6). Monomeric fragment exhibited a suboptimal level of signaling activity and artificial oligomerization resulted in a 10-fold increase in activity, indicating the critical importance of higher-order multimerization in physiological reelin. A 2.0-angstrom crystal structure from the R5-6 fragment revealed not only a unique domain arrangement wherein two repeats were aligned side by side with the same orientation, but also the unexpected presence of bound Zn ions. Structure-guided alanine mutagenesis of R5-6 revealed that two Lys residues (Lys-2360 and Lys-2467) constitute a central binding site for the low-density lipoprotein receptor class A module in the receptor, indicating a strong similarity to the ligand recognition mode shared among the endocytic lipoprotein receptors.

    DOI: 10.1073/pnas.0700438104

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  • Structure of a signaling-competent reelin fragment revealed by X-ray crystallography and electron tomography 査読

    Terukazu Nogi, Norihisa Yasui, Mitsuharu Hattori, Kenji Iwasaki, Junichi Takagi

    EMBO JOURNAL   25 ( 15 )   3675 - 3683   2006年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    The large extracellular glycoprotein reelin directs neuronal migration during brain development and plays a fundamental role in layer formation. It is composed of eight tandem repeats of an similar to 380-residue unit, termed the reelin repeat, which has a central epidermal growth factor (EGF) module flanked by two homologous subrepeats with no obvious sequence similarity to proteins of known structure. The 2.05 angstrom crystal structure of the mouse reelin repeat 3 reveals that the subrepeat assumes a beta-jelly-roll fold with unexpected structural similarity to carbohydrate-binding domains. Despite the interruption by the EGF module, the two subdomains make direct contact, resulting in a compact overall structure. Electron micrographs of a four-domain fragment encompassing repeats 3-6, which is capable of inducing Disabled-1 phosphorylation in neurons, show a rod-like shape. Furthermore, a three-dimensional molecular envelope of the fragment obtained by single-particle tomography can be fitted with four concatenated repeat 3 atomic structures, providing the first glimpse of the structural unit for this important signaling molecule.

    DOI: 10.1038/sj.emboj.7601240

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  • Involvement of the collagen I-binding motif in the anti-angiogenic activity of pigment epithelium-derived factor 査読

    J Hosomichi, N Yasui, T Koide, K Soma, Morita, I

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   335 ( 3 )   756 - 761   2005年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE  

    Pigment epithelium-derived factor (PEDF) is the most potent endogenous inhibitor of angiogenesis in age-related macular degeneration and tumors. However, the molecular mechanism of the anti-angiogenic activity of PEDF is poorly understood. PEDF interacts with the extracellular matrix (ECM) in vitro. Here, we investigated the possible involvement of the motif for ECM interaction in the anti-angiogenic activity of PEDF. The growth rates of HeLa cells in culture were not affected by transfection of PEDF, indicating that PEDF did not suppress tumor cell growth directly. In tumor xenografts, the overexpression of wild-type PEDF significantly suppressed tumor growth, whereas a mutant of the collagen I-binding site of PEDF (Col-mut PEDF) did not inhibit tumor growth. A mutant of the heparin-binding site of PEDF (Hep-mut PEDF) suppressed tumor growth. Histological analysis showed that the density and area of microvasculatures in either PEDF or Hep-mut PEDF were suppressed when compared with those in either vector or Col-mut PEDF. Our data indicate that PEDF inhibits tumor growth via its anti-angiogenic activity, and the collagen I-binding motif of PEDF is involved in the biological activity. (C) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2005.07.140

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  • Collagen-protein interactions mapped by phototriggered thiol introduction 査読

    N Yasui, T Koide

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   125 ( 51 )   15728 - 15729   2003年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER CHEMICAL SOC  

    DOI: 10.1021/ja038148g

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  • Dual-site recognition of different extracellular matrix components by anti-angiogenic/neurotrophic serpin, PEDF 査読 国際誌

    N Yasui, T Mori, D Morito, O Matsushita, H Kourai, K Nagata, T Koide

    BIOCHEMISTRY   42 ( 11 )   3160 - 3167   2003年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER CHEMICAL SOC  

    Pigment epithelium-derived factor (PEDF), a member of the serine protease inhibitor (serpin) superfamily, possesses anti-angiogenic and neurotrophic activities. PEDF has been reported to bind to extracellular matrix (ECM) components such as collagens and glycosaminoglycans (GAGs). In this study, to determine the binding sites for collagens and GAGs, we analyzed the interaction of recombinant mouse PEDF (rPEDF) with collagen I and heparin. By utilizing residue-specific chemical modification and site-directed mutagenesis techniques, we revealed that the acidic amino acid residues on PEDF (Asp(255), Asp(257), and Asp(299)) are critical to collagen binding, and three clustered basic amino acid residues (Arg(145). Lys(146), and Arg(148)) are necessary for heparin binding. Mapping of these residues on the crystal structure of human PEDF (Simonovic, M., Gettins, P. G. W., and Volz, K. (2001) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 11131-11135) demonstrated that the collagen-binding site is oriented toward the opposite side of the highly basic surface where the heparin-binding site is localized. These results indicate that PEDF possesses dual binding sites for different ECM components, and this unique localization of ECM-binding sites implies that the binding to ECM components could regulate PEDF activities.

    DOI: 10.1021/bi0206558

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MISC

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講演・口頭発表等

  • 一本鎖モネリンを非抗体骨格タンパク質とする人工結合タンパク質の作製基盤構築 招待

    安井 典久

    第1回千里LF産学学術交流会  2023年12月22日 

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  • 細胞内アダプタータンパク質の人工設計・改変に基づくタンパク質間相互作用ネットワークにおける特定相互作用の機能アノテーション 招待

    安井 典久

    第21回日本蛋白質科学会年会  2021年6月18日 

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  • 人工タンパク質の設計・作製とその利用によるタンパク質間相互作用ネットワークにおける特定相互作用の機能解析 招待

    安井 典久

    バイオンタラクショ研究会 第 11 回ワークショップ  2020年11月24日 

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  • 非抗体分子骨格を用いた人工結合タンパク質作製基盤の構築 招待

    安井 典久

    第71回日本生物工学会大会  2019年9月17日 

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  • 特定の配列モチーフに単一特異的に結合する人工タンパク質の作製とその利用によるタンパク質間相互作用の機能アノテーション 招待

    安井 典久, Greg M. Findlay, Gerald Gish, Marilyn, S. Hsiung, Jin Huang, Monika Tucholska, Lorne Taylor, Louis Smith, W. Clifford, Boldridge, 小出 明子, Tony Pawson, 小出 昌平

    第14回日本蛋白質科学会年会  2014年6月26日 

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  • リーリン会合体の構造的基盤とその機能的意義, 第82回日本生化学会年会

    安井 典久, 別府 亜耶子, 服部 光治, 高木 淳一

    第82回日本生化学会年会  2009年10月24日 

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  • Structural dissection of the interaction between Reelin and its receptor

    Norihisa Yasui, Terukazu Nogi, Tomoe Kitao, Mitsuharu Hattori, Junichi Takagi

    The Joint Symposium of the 3rd International Symposium of Institutes Network and Hot Spring Harbor-Global COE Symposium  2008年2月1日 

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  • Determination of minimum receptor-binding unit within reelin protein

    Norihisa Yasui, Terukazu Nogi, Mitsuharu Hattori, Junichi Takagi

    第78回日本生化学会年会  2005年10月21日 

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受賞

  • 第25回 (2008年度) 井上研究奨励賞

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 人工プライベートシャペロンシステムの構築と難発現タンパク質生産への応用

    研究課題/領域番号:21K19084  2021年07月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    安井 典久, 山下 敦子

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    当初の研究目的および研究実施計画にしたがい,自然に見出されるプライベートシャペロンとその基質タンパク質のペアを人工的に再構成することを目指し,基質タンパク質に結合する人工タンパク質の取得にとりかかった。具体的には,コラーゲンとHSP47の基質タンパク質・プライベートシャペロンペアを対象に,collagen Iに結合する人工タンパク質の作製を試みた。人工タンパク質の作製には,研究代表者らが構築した一本鎖モネリン (scMonellin) を分子骨格とする人工結合タンパク質 (SWEEPin) のファージディスプレイライブラリー (Yasui et al., J. Biochem. 2021) を利用した。ファージディスプレイライブラリーの選別において,標的であるcollagen Iを固相に固定する。これまでに,(1) 磁気ビーズへの固定化,(2) アガローズゲルへの固定化,およびELISAプレートへの固定化,を行いファージディスプレイライブラリーの選別に取り組んだが,collagen Iに結合するscMonellin変異体を得ることができなかった。このことから,選別過程そのものに問題がないかを検証する必要が考えられた。
    一方で,ショウジョウバエS2細胞におけるscMonellinの発現系を構築した。具体的には,N末端に分泌シグナルを持ちC末端に小胞体停留シグナルを付加したコンストラクトを作製した。このコンストラクトをS2細胞に導入した結果,scMonellinの細胞内での発現が認められる一方で,細胞外への分泌は検出できなかった。小胞体停留シグナルを付加していない場合ではscMonellinの細胞外への分泌が検出されることから,発現させたscMonellinは目的通り小胞体に局在していることが示唆された。

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  • 代理リガンドの創製によるLDL受容体ファミリーのメンブレントラフィック機構の解明

    研究課題/領域番号:19H02841  2019年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    安井 典久

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:17030000円 ( 直接経費:13100000円 、 間接経費:3930000円 )

    当初の研究目的および研究計画に従い,Low-density lipoprotein (LDL) 受容体の代理リガンドの作製に引き続き取り組んだ。まず,昨年度に得られていた一本鎖モネリン (scMonellin) を分子骨格とし,LDL receptor type A (LA) moduleに結合する人工結合タンパク質について,結晶構造解析に取り組んだ。その結果,結晶構造の決定に成功した。結晶構造解析の結果,scMonellin変異体によるLA moduleの認識機構を明らかにすることができ,新しいコンビナトリアルライブラリーの設計へとつながる構造情報を得ることができた。
    LDL受容体の各ドメインとscMonellin変異体の相互作用解析について,これまではELISA法とゲルろ過クロマトグラフィーを実施するに留まっていた。すなわち,相互作用の解離定数を見積もることができていなかった。そこで今年度,新しい結合解析系として,酵母表層提示法 (yeast surface display法) を利用した実験系を構築し,解離定数を見積もることが可能な定量的な結合解析を実施できる体制を整えることができた。この方法は,スループットも高く,今後の研究の進展を加速するものと考えられる。
    また,実施が遅れているLDL受容体のエンドサイトーシスを解析するために,ヒト肝癌由来細胞株HepG2細胞を入手し,培養を開始した。

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  • 人工結合タンパク質を基盤としたプライベートシャペロンシステムの再構築

    研究課題/領域番号:15H05370  2015年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    安井 典久

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:23660000円 ( 直接経費:18200000円 、 間接経費:5460000円 )

    本研究では,プライベートシャペロンのフォールド特異的な基質タンパク質認識と,分子シャペロン機能の相関関係を明確にすることを目的に,人工結合タンパク質作製基盤の構築,および,それを起点とした合成生物学的研究に取り組む。
    <BR>
    昨年度において,単鎖モネリンを分子骨格とするファージディスプレイライブラリーを選別することによりモデルタンパク質GFPuvに結合する人工結合タンパク質 (GBP-1) を作製した。 本年度は,GBP-1の分子性状を詳細に解析した。まず,表面プラズモン共鳴測定法により,GFPuvとの相互作用を解析し,解離定数を~20 μMと見積もった。また,相互作用機構を原子レベルで明らかにするために,GBP-1/GFPuv複合体の結晶構造を決定した。その結果,設計した通り,GBP-1はアミノ酸配列を多様化させた2本のループを用いてをGFPuvを認識していることが明らかになった。以上のことから,単鎖モネリンは人工結合タンパク質の分子骨格として有用であることが示唆された。
    <BR>
    一方で,上述のファージディスプレイライブラリーでは,単鎖モネリン中の2本のループ長が固定されており,標的分子との相互作用様式に制限が生じる可能性がある。そのため,ライブラリーの設計に改良の余地があった。そこで人工結合タンパク質の性状解析と並行して,ファージディスプレイライブラリーの改良・高度化を実施した。具体的には,単鎖モネリンの2本のループの配列をアミノ酸組成に偏りを持たせてランダム化し,かつ長さを多様化させたサイズが約7×10^10にも達するファージディスプレイライブラリーを作製した。

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  • 味覚受容体T1Rに作用する機能性抗体の作製とその機能発現メカニズムの精密解析

    研究課題/領域番号:25891017  2013年08月 - 2015年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    安井 典久

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:2730000円 ( 直接経費:2100000円 、 間接経費:630000円 )

    本研究では,味覚認知を担う味覚受容体タンパク質の動作メカニズムの解明を見据えて,味覚受容体に対する機能性抗体の作製と,それらの性状解析行うことを目的とした。味覚受容体の細胞外領域断片を抗原として得たマウスモノクローナル抗体より,高品質で高純度なFab断片を調製する方法を確立した。また,調製したFab断片は,味覚受容体の細胞外領域断片に高い親和性で結合することを,物理化学的手法を用いて明らかにした。

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  • 構造情報を用いた手法で明らかにするリーリンシグナルとエンドサイトーシスの関係

    研究課題/領域番号:20770084  2008年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    安井 典久

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    本研究では,脳の層構造形成を司る細胞外蛋白質リーリンとその受容体を研究対象に,リーリンのエンドサイトーシス過程と細胞に取り込まれて以降の挙動を追跡することにより,リーリンが細胞表面で受容体へと結合して以降に発揮する機能の解明を目指す.具体的には,(1)リーリンの受容体によるエンドサイトーシス過程をはじめとする細胞内動態の追跡,(2)リガンド/受容体複合体の解離の生化学的解析とそれに関わるアミノ酸残基の同定をリーリンと受容体の双方について行う.さらに,(3)立体構造情報に基づいて,機能を改変したリーリンや受容体を設計し,リーリンとその受容体の細胞内での動態を人為的に制御することをも目指す.
    本年度も昨年度から継続して,組換えタンパク質を用いた,リーリンの受容体からの解離過程の生化学的解析に取り組んだ.昨年度に,エンドソームのpHに相当する酸性pH条件下で,リーリンの受容体から解離が促進することを見出していた.今回,リーリン受容体組換えタンパク質にアミノ酸残基特異的な化学修飾を施し,リーリン結合様式を解析した.その結果,リーリン受容体のリジン残基が,におけるリーリンの解離に関与していることが示唆された.さらに,リーリン/受容体複合体の結晶構造情報と変異体解析により,リーリンと受容体双方について,相互作用に重要なアミノ酸残基を決定した.これらの結果は,エンドサイトーシス後にエンドソームにおいて,リーリンが受容体から解離する可能性を示すとともに,そのメカニズムの生化学的基盤を明らかにするものである.リーリンが酸性pHでも解離しない受容体の設計に,活用できるものと考えられる.

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  • 細胞外リガンドと受容体の相互作用を"見る"-そのシグナリングにおける構造的側面-

    研究課題/領域番号:17082004  2005年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究

    高木 淳一, 岩崎 憲治, 禾 晃和, 安井 典久, 禾 晃和

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    担当区分:連携研究者 

    配分額:148400000円 ( 直接経費:148400000円 )

    細胞が細胞外環境を認識する際の反応について、X線結晶構造解析による原子分解能構造と、電子顕微鏡イメージングによる分子分解能解析を組み合わせて研究を行った。我々の脳を形作るのに必要なリーリンシグナルや、骨の形成やがんに関わるWntシグナル授受のしくみの理解がすすみ、ニューロン同士が連絡するシナプス結合の本当の姿や細胞同士が接着するメカニズムの詳細が明らかになり、ウイルスがイネに感染する様子をそのまま可視化することなどにも成功した。

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  • ECM蛋白質の膜受容体への結合と情報伝達機構の分子基盤の解明

    研究課題/領域番号:05J09821  2005年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    安井 典久

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    配分額:1900000円 ( 直接経費:1900000円 )

    ECM蛋白質リーリンとその受容体(ApoER2)を対象に,細胞膜受容体を介したECM蛋白質による情報伝達機構の構造化学的基盤の解明に取り組んだ.まず相互作用における最小構造単位をリーリンについてはR5-6,ApoER2についてはLAIであるとそれぞれ決定した.リーリンのR5-6断片をマウス胎児ニューロンの初代培養に投与した結果,R5-6は受容体結合活性を有しているだけでなく,ニューロンに対しても作用する活性を持っていることが分かった.
    一つリーリンリピートからなる断片(R3)について,X線結晶構造解析を行い,リーリンリピートの立体構造をはじめて明らかにすることができた.リーリンリピートは,サブリピートA-EGFモジュール-サブリピートBという並びの三つのサブドメインから構成されるが,予想に反してサブリピート同土が接触したコンパクトな球状の構造であることがわかった.さらに二つのリーリンリピートからなり,活性を有する断片であるR5-6についても結晶構造を明らかにすることに成功した.二つのリーリンリピートはタイトにパッキングしていた.これは電子顕微鏡で明らかにした四つのリーリンリピートからなる断片に見られるロッド状の構造ともよく一致した特徴である.得られた活性断片の構造情報を利用して,アラニンスキャニングを行い,活性発現に必須のアミノ酸残基(Lys2360およびLys2467)を同定することに成功した.リーリン受容体はLDL受容体ファミリーに属するタンパク質である.このファミリーのタンパク質はリガンド上のLysを共通の機構で認識することが近年明らかにされており,リーリンもまた共通の機構で受容体に認識されていることが示唆された.

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担当授業科目

  • 分析科学・物理化学 (2023年度) 特別  - その他

  • 分析科学・物理化学 (2023年度) 特別  - その他

  • 分析科学3 (2023年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学3 (2023年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学5 (2023年度) 第2学期  - 月1~2

  • 分析科学5 (2023年度) 第2学期  - 月1~2

  • 分析科学B (2023年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学B (2023年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学D (2023年度) 第2学期  - 月1~2

  • 分析科学D (2023年度) 第2学期  - 月1~2

  • 基礎物理学 (2023年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 基礎物理学 (2023年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 基礎物理学 (2023年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 基礎物理学 (2023年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 感じる科学 (2023年度) 第3学期  - 月3~4

  • 物理系基礎実習 (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 物理系基礎実習 (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 膜タンパク質構造生物学 (2023年度) 特別  - その他

  • 膜タンパク質構造生物学 (2023年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2023年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2023年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2023年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2023年度) 特別  - その他

  • 薬学基本実習 (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基本実習 (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基本実習 (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基本実習 (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習Ⅰ (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習Ⅰ (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習I (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習I (2023年度) 第1学期  - その他5~9

  • 分析科学・物理化学 (2022年度) 特別  - その他

  • 分析科学3 (2022年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学3 (2022年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学4 (2022年度) 第1学期  - 木3~4

  • 分析科学4 (2022年度) 第1学期  - 木3~4

  • 分析科学5 (2022年度) 第2学期  - 月1~2

  • 分析科学5 (2022年度) 第2学期  - 月1~2

  • 分析科学B (2022年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学B (2022年度) 第4学期  - 火3~4

  • 分析科学C (2022年度) 第1学期  - 木3~4

  • 分析科学C (2022年度) 第1学期  - 木3~4

  • 基礎物理学 (2022年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 基礎物理学 (2022年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 基礎物理学 (2022年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 基礎物理学 (2022年度) 第1学期  - 火5~6,金3~4

  • 感じる科学 (2022年度) 第3学期  - 月3~4

  • 膜タンパク質構造生物学 (2022年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2022年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2022年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2022年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2022年度) 特別  - その他

  • 薬学基本実習 (2022年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基本実習 (2022年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習Ⅰ (2022年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習Ⅰ (2022年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習I (2022年度) 第1学期  - その他5~9

  • 薬学基礎実習I (2022年度) 第1学期  - その他5~9

  • 分析科学・物理化学 (2021年度) 前期  - その他

  • 分析科学3 (2021年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 分析科学3 (2021年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 分析科学B (2021年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 分析科学B (2021年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 基礎物理学 (2021年度) 第1学期  - 火5,火6,金3,金4

  • 基礎物理学 (2021年度) 第1学期  - 火5,火6,金3,金4

  • 基礎物理学 (2021年度) 第1学期  - 火5,火6,金3,金4

  • 基礎物理学 (2021年度) 第1学期  - 火5,火6,金3,金4

  • 感じる科学 (2021年度) 第3学期  - 月3~4

  • 膜タンパク質構造生物学 (2021年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2021年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2021年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2021年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2021年度) 特別  - その他

  • 薬学基本実習 (2021年度) 1~3学期  - その他6~9

  • 薬学基本実習 (2021年度) 1~3学期  - その他6~9

  • 薬学基礎実習Ⅰ (2021年度) 第1学期  - その他6~9

  • 薬学基礎実習Ⅰ (2021年度) 第1学期  - その他6~9

  • 薬学基礎実習I (2021年度) 第1学期  - その他6~9

  • 薬学基礎実習I (2021年度) 第1学期  - その他6~9

  • 分析科学・物理化学 (2020年度) 前期  - その他

  • 分析科学3 (2020年度) 第4学期  - 水5,水6

  • 分析科学3 (2020年度) 第4学期  - 水5,水6

  • 分析科学II (2020年度) 第4学期  - 火3,火4,水5,水6

  • 基礎物理学 (2020年度) 第1学期  - 火4,火5,火6

  • 基礎物理学 (2020年度) 第1学期  - 火4,火5,火6

  • 感じる科学 (2020年度) 第3学期  - 月3,月4

  • 薬学セミナー (2020年度) 特別  - その他

  • 薬学セミナー (2020年度) 特別  - その他

  • 薬学基礎実習I (2020年度) 特別  - その他

  • 薬学基礎実習I (2020年度) 特別  - その他

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学術貢献活動

  • Scientific Reports, Editorial Board Member

    役割:審査・評価

    2019年6月

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    種別:査読等 

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