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研究室紹介

生体分子機能学研究室

専門分野

機能生物化学、応用生物化学

教員名・職位

尾山 廣教授

個人DB:under construction

個人HP:under construction

尾山 廣教授

研究内容

タンパク質は、生命現象をつかさどる重要な生体分子です。研究室では、タンパク質がもつ特有の機能と独特な立体構造との関係を分子レベルで解析しています。これまでに、2つの新しいプロテアーゼファミリーを世界で初めて発見することに成功しました。そのひとつセリン・カルボキシプロテアーゼは、Ser、Glu、Aspを触媒残基にもつユニークな酵素群です。この酵素群は、70℃でも失活しない耐熱性プロテアーゼ(クマモリシン)や致死性遺伝病の発症に関わる酵素(CLN2)など、自然界に広く分布しており、分子進化の面からも注目されています。例えば、クマモリシンの耐熱化のしくみが分かると、それを利用して熱に弱い酵素の安定性を向上させことができるなど、タンパク質のユニークな特徴を分子レベルで解析し、組換えDNA技術を駆使してタンパク質の人工生産や機能改変にチャレンジしています。 これらの研究成果は、新しい治療薬の開発や検査試薬の安定性向上につながるものとして期待されています。

最近では、熱帯植物、モリンガ樹の種子に含まれる濁水浄化タンパク質に注目しています。熱帯地方では、この樹木を栽培することで、循環型(サスティナブル・デヴェロップメント)の浄水システムが構築できます。一方、先進国では、遺伝子操作で大量生産させた濁水浄化タンパク質を水質改善に利用できます。このように、新しいタンパク質の発見や新機能の開発で生活環境の進化を目指します。

業績
学術論文
  1. Yamashita K, Nakajima Y, Matsushita H, Nishiya Y, Yamazawa R, Wu YF, Matsubara F, Oyama H, Ito K, Yoshimoto T.: Substitution of Glu122 by glutamine revealed the function of the second water molecule as a proton donor in the binuclear metal enzyme creatininase. J. Mol. Biol., 396, 1081-1096 (2010).
  2. Xu Y, Nakajima Y, Ito K, Zheng H, Oyama H, Heiser U, Hoffmann T, Gärtner UT, Demuth HU, Yoshimoto T.: Novel inhibitor for prolyl tripeptidyl aminopeptidase from Porphyromonas gingivalis and details of substrate-recognition mechanism. J. Mol. Biol., 375, 708-719 (2008).
  3. Okubo A, Li M, Ashida M, Oyama H, Gustchina A, Oda K, Dunn BM, Wlodawer A, Nakayama T.: Processing, catalytic activity and crystal structures of kumamolisin-As with an engineered active site. FEBS J., 273, 2563-2576 (2006).
  4. Oyama H, Fujisawa T, Suzuki T, Dunn BM, Wlodawer A, Oda K.: Catalytic residues and substrate specificity of recombinant human tripeptidyl peptidase I (CLN2). J. Biochem., 138, 127-134 (2005).
  5. Kataoka Y, Takada K, Oyama H, Tsunemi M, James MN, Oda K.: Catalytic residues and substrate specificity of scytalidoglutamic peptidase, the first member of the eqolisin in family (G1) of peptidases. FEBS Lett., 579, 2991-2994 (2005).
  6. Comellas-Bigler M, Maskos K, Huber R, Oyama H, Oda K, Bode W.: 1.2 A crystal structure of the serine carboxyl proteinase pro-kumamolisin; structure of an intact pro-subtilase. Structure, 12, 1313-1323 (2004).
  7. Fujinaga M, Cherney MM, Oyama H, Oda K, James MN.: The molecular structure and catalytic mechanism of a novel carboxyl peptidase from Scytalidium lignicolum. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 101, 3364-3369 (2004).
  8. Tanskul S, Oda K, Oyama H, Noparatnaraporn N, Tsunemi M, Takada K.: Substrate specificity of alkaline serine proteinase isolated from photosynthetic bacterium, Rubrivivax gelatinosus KDDS1. Biochem. Biophys. Res. Commun., 309, 547-551 (2003).
  9. Oyama H, Hamada T, Ogasawara S, Uchida K, Murao S, Beyer BB, Dunn BM, Oda K.: A CLN2-related and thermostable serine-carboxyl proteinase, kumamolysin: cloning, expression, and identification of catalytic serine residue. J. Biochem., 131, 757-65 (2002).
  10. Wlodawer A, Li M, Dauter Z, Gustchina A, Uchida K, Oyama H, Dunn BM, Oda K.: Carboxyl proteinase from Pseudomonas defines a novel family of subtilisin-like enzymes. Nature Struct. Biol., 8, 442-446 (2001).
総説
  1. 小田耕平、尾山廣:LINCL病の原因遺伝子はシュードモナスのプロテアーゼ・ホモログ、バイオサイエンスとバイオインダストリー、56巻(8号)、11~16頁 (1998年12月)
  2. Wlodawer,A.、Li,M.、Gustchina,A.、尾山廣、 Dunn,BM.、小田耕平:Structural and enzymatic properties of the sedolisin family of serine-carboxyl peptidases. Acta Biochim. Pol.、50巻(1号)、81~102頁 (2003年4月)
著書 なし
海外および国際学会発表
  1. 尾山廣、藤澤智子、Dunn,BM.、Wlodawer,A.、小田耕平:Human tripeptidyl peptidase I (CLN2):Catalytic residues and substrate specificity. International Conference on Serine-carboxyl Peptidases 2005、2005年11月(京都市)
  2. 尾山廣、Comellas-Bigler,M.、Maskos,K.、Huber,R.、Bode,W.、小田耕平:Molecular biological analysis of kumamolisin: Unique catalytic residues and a pro-form structure. International Conference on Serine-carboxyl Peptidases 2005、2005年11月(京都市)
国内学会発表
  1. 古田成悟、村井純也、尾山 廣、畔田 博文、小野 慎:ジフェニルホスホネート誘導体を用いた魚類キモトリプシン様セリンプロテアーゼの精製、第59回高分子討論会、2010年9月(札幌市)
  2. 古田成悟、村井純也、畔田博文、尾山 廣、小野 慎:ジフェニルホスホネート誘導体を担持した温度応答性ポリマーによる魚類キモトリプシン様セリンプロテアーゼの単離、第46回ペプチド討論会、2009年11月 (北九州市)
  3. 山下絹代、中嶋義隆、伊藤潔、松下隼士、吉田知世、尾山廣、芳本忠:クレアチニナーゼの触媒機構と基質認識に関与する2つのTrp残基の役割、第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会合同大会、2008年12月(神戸市)
  4. 萬崎史恵、畔田博文、尾山廣、小野慎:Isolation of Chymotrypsin-like Serine Proteases Using A Thermoresponsive polymer Bearing Their Diphenyl Phosphonate Derivative、第45回ペプチド討論会、2008年10月(東京都)
  5. 萬崎史恵、尾山廣、渡辺ゆうこ、安江一樹、小野慎:不可逆性阻害剤を担持した温度感受性ポリマーによるパンクレアチンからのセリンプロテアーゼの分離、第30回日本分子生物学会・第80回日本生化学会合同大会、2007年12月(横浜市)
  6. 萬崎史恵、渡辺ゆうこ、安江一樹、畔田博文、尾山廣、小野慎:Separation of Serine Protease from Pancreatin Using a Thermoresponsive polymer Bearing Their Irreversible Inhibitor、第44回ペプチド討論会、2007年11月(富山市)
  7. 中嶋義隆、十島翼、伊藤潔、岩崎章吾、尾山廣、芳本忠:Stenotrophomonas maltophilia由来ジペプチジルアミノペプチダーゼⅣの4-ヒドロキシプロリンに対する基質特異性、日本薬学会第127年会、2007年3月(富山市)
  8. 尾山廣、石垣睦、柴田昌宏、内山安男、小田耕平:放線菌が生産するカテプシンD阻害物質(CDI)、日本農芸化学会2006年度大会、2006年3月(京都市)
  9. 尾山廣、小田耕平:セリン-カルボキシルプロテアーゼ・クマモリシンの活性化機構、第5回蛋白質科学会年会、2005年7月(福岡市)
  10. 尾山廣、小田耕平:新規プロテアーゼファミリー、セリン-カルボキシルプロテアーゼ(Sedolisin)の構造と機能、日本農芸化学会2005年度大会、2005年3月(札幌市)
研究費の受け入れ状況
  1. 尾山廣(分担):文部科学省科学研究費補助金基盤研究(B)昆虫‐植物間相互作用におけるプロテオーム解析、8,680千円、2006年度~2008年度
  2. 尾山廣(分担):文部科学省科学研究費補助金基盤研究(B)新プロテアーゼファミリーの発見に基づく致死性遺伝病に関わるCLN2の生化学的解析、12,700千円、2003年度~2004年度
  3. 尾山廣(分担):文部科学省科学研究費補助金基盤研究(B)致死性遺伝病と関係のある微生物カルボキシプロテアーゼ:新しい触媒機構の提案、13,200千円、2001年度~2002年度
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