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GTP結合型Rasの立体構造遷移の分子機構

Research Project

Project/Area Number 10J00683
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General medical chemistry
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

井尻 悠一  神戸大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords低分子量Gタンパク質 / Ras / シグナル伝達 / state / 遷移 / X線結晶構造解析 / ポケット / 化合物 / ^<31>P NMR / switch領域 / Pループ / 立体構造 / ^<31>P-NMR
Research Abstract

GTP結合型Ras(Ras-GTP)は不活性型のstate1と活性型のstate2という、2つの相互変換(遷移)可能な高次構造をとる事が知られている。本研究では、シーディング法による結晶化を行い、様々なH-Ras(野生型、G12V、Q61L)のstate1構造を決定する事に成功した。これにより、3種類のRasタンパク質で初めて2つのstate構造が明らかとなり、state遷移のメカニズムのより詳細な解析が可能となった。また、state1の分子表面には薬剤が結合可能なポケットが存在し、H-RasG12V並びにQ61Lは癌化と密接に関係している変異体であることから、このポケットはRas機能阻害剤開発の新たな標的になると考えられる。
当研究室ではstate1のポケットに結合し、Rasをstate1に安定化する事でRasの機能を阻害するヒット化合物を複数保有している。ヒット化合物がRasをstatelに安定化する作用メカニズムを明らかにするため、前年度はH-Rasとヒット化合物との複合体のX線結晶構造解析を行ったが、構造決定には至らなかった。本年度は前年度の手法に加え、予め作成した結晶に化合物を添加するソーキング法を併用する事でヒット化合物の作用メカニズムの解明を試みた。H-Rasとヒット化合物との共結晶化を行ったところ、化合物の色を帯びたH-Rasの結晶を得たことから、この結晶には化合物が結合していると判断された。しかし、X線結晶構造解析を行った結果、ヒット化合物の電子密度を得る事ができず、H-Rasと化合物との結合親和性が低いと考えられた。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Crystal structures of the state 1 conformations of the GTP-bound H-Ras protein and its oncogenic G12V and Q61L mutants2012

    • Author(s)
      村岡 真
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 586巻・12号 Issue: 12 Pages: 1715-1718

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2012.04.058

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical Roles of Interactions Among Switch I-preceding Residues and Between Switch II and Its Neighboring α-helix on Conformational Dynamics of the GTP-bound Ras Family Small GTPases2011

    • Author(s)
      松本耕祐
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 286巻・17号 Issue: 17 Pages: 15403-15412

    • DOI

      10.1074/jbc.m110.204933

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solution structure of the state 1 conformer of GTP-bound H-Ras protein and distinct dynamic properties between the state 1 and state 2 conformers2011

    • Author(s)
      荒木望嗣
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 286巻・45号 Issue: 45 Pages: 39644-39653

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.227074

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural Basis for Conformational Dynamics of GTP-bound Ras Protein.2010

    • Author(s)
      島扶美
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 285巻・29号 Pages: 22696-22705

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical Roles of Interactions Among Switch I-preceding Residues and Between Switch II and Its Neighboring α-helix on Conformational Dynamics of the GTP-bound Ras Family Small GTPases.

    • Author(s)
      松本耕祐
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Rap1 guanine nucleotide exchange factor RA-GEF-1 is essential for the proper development of the mouse cerebral cortex2011

    • Author(s)
      西原香
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-12-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] GTP結合型M-Ras変異体の二種類の結晶構造から考察される立体構造遷移メカニズム2010

    • Author(s)
      松本耕祐
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-12-08
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.kobe-u.ac.jp/molbiol/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.kobe-u.ac.jp/molbiol/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.kobe-u.ac.jp/molbiol/index.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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