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NMR法によるGタンパク質シグナリングにおける構造メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 11J08566
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

間瀬 瑶子  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords3量体G蛋白質 / NMR法 / G蛋白質シグナリング / 分子生物学
Research Abstract

GDP結合状態のGαの主鎖NMRシグナルの帰属を85%確立し、その成果の論文投稿を行った。また、GαのIle残基の側鎖メチル基も観測対象とし、Ile26残基中、変異体を用いた解析により、16残基を帰属した。以上の帰属に基づき、NMRシグナルの、高磁場における広幅化による強度減少を調べることにより、GDP結合状態のGαの構造平衡を調べた。
まず、野生型GαのNMRシグナルの磁場依存性を調べ、構造平衡を有する残基を同定した。次に、GαのGDP/GTP交換活性に重要な構造平衡を有する残基を同定するため、GDP/GTP交換速度が野生型の41倍に増大したT329A変異体の磁場依存性を野生型と比較し、野生型より磁場依存性が亢進している領域として、GTPaseドメインのα1ヘリックス,βシート領域(β1,β2,β3,β5ストランドおよびβ1/α1ループ),GTPaseドメインとヘリカルドメインの境界に位置するαD/αE、αF、αF/β2、およびヘリカルドメインのαE/αFを同定した。
GDP/GTP交換活性が増大したT329A変異体にて磁場依存性が亢進していた領域は、GDP/GTP交換に重要な構造平衡を有する領域である可能性が高い。β1/α1~α1,αF~αF/β2およびaD/αEはGDP結合領域である。また一方で、GTPaseドメイン上のβ1,β2,β5は、GDP結合領域へ繋がる領域である。GDP結合領域に加え、GDP結合領域へ繋がるβストランドも異なる構造と交換していることが、GDPの解離に必要な構造変化を容易にし、GDPの解離を促進するうえで重要であることが明らかとなった。また、βシート領域は、GDP結合領域とGPCR結合領域とを繋ぐ領域であり、GPCRの結合が、βシートにおける構造平衡に摂動を与えることにより、GαからのGDPの解離を促進していることが示唆された。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Structural basis for the modulation of the gating property of G protein-gated inwardly rectifying potassium ion channel (GIRK)by the i/o-family G protein α subunit (Gdi_<i/o>)2012

    • Author(s)
      間瀬瑶子
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 287 Issue: 23 Pages: 19537-19549

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.353888

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Backbone resonance assignments for G protein α_<i3> subunit in the GTP-bound state2012

    • Author(s)
      間瀬瑤子
    • Journal Title

      Biomolecular NMR Assignments

      Volume: (in press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Structural basis for the modulation of the gating property of G protein-gated inwardly rectifying potassium ion channel GIRK b the i/o-family G protein α subunit (Gdi_<i/o>)2012

    • Author(s)
      間瀬瑶子
    • Organizer
      International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (ICMRBS)
    • Place of Presentation
      フランス・リヨン(Lyon Convention Centre)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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