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Broad dynamic range regulation in eukaryotic chemotaxis by trimeric G protein shuttling

Research Project

Project/Area Number 17K07396
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Cell biology
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

Kamimura Yoichiro  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (20321599)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords走化性 / 三量体Gタンパク質 / ダイナミックレンジ制御 / 三量体Gタンパク質シャトリング / Gip1 / 細胞性粘菌 / 三量体Gタンパク質シャトリング
Outline of Final Research Achievements

Chemotactic cells, such as Dictyostelium discoideum cells or neutrophils, can migrate along chemical gradients over its broad ranges. The dynamic rages are expanded by trimeric G protein shuttling between the cytoplasm and plasma membrane. Gip1 binds to and dissociates from cytosolic G proteins. This study revealed that Gip1 had a cylinder-like fold with a central hydrophobic cavity by an X-ray crystal structural analysis. The Gip1 cavity underlies the complex formation with G proteins which provides a biding site through the lipid modification of its gamma subunit.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

走化性は初期発生、免疫応答などで重要な機能を持つ。細胞性粘菌や白血球のような走化性細胞は化学物質の濃度勾配に沿った細胞運動を、広い濃度範囲にわたって行うことが知られている。濃度勾配情報はGPCRシグナリングによって処理される。走化性物質の濃度が高くなると、三量体Gタンパク質が細胞質から細胞膜へと局在を変えるGタンパク質シャトリングが必要になる。この制御にはGタンパク質結合因子Gip1が必須の役割を持つ。本研究ではGip1の構造から三量体Gタンパク質との複合体形成機構を明らかにし、Gタンパク質シャトリングの分子基盤について理解を深めた。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Talin B regulates collective cell migration via PI3K signaling in Dictyostelium discoideum mounds2020

    • Author(s)
      Shin-Ichi Yamazaki, Hidenori Hashimura, Yusuke V. Morimoto, Yukihiro Miyanaga, Satomi Matsuoka, Yoichiro Kamimura, Masahiro Ueda
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 525 Issue: 2 Pages: 372-377

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.060

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  • [Journal Article] 三量体G蛋白質シャトリング制御2020

    • Author(s)
      上村陽一郎、上田昌宏
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 272 Pages: 605-606

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    • Author(s)
      Senoo Hiroshi、Kamimura Yoichiro、Kimura Reona、Nakajima Akihiko、Sawai Satoshi、Sesaki Hiromi、Iijima Miho
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 21 Issue: 7 Pages: 867-878

    • DOI

      10.1038/s41556-019-0348-8

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  • [Journal Article] Chemoattractant receptors activate, recruit and capture G proteins for wide range chemotaxis2018

    • Author(s)
      Miyanaga Yukihiro、Kamimura Yoichiro、Kuwayama Hidekazu、Devreotes Peter N.、Ueda Masahiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 507 Issue: 1-4 Pages: 304-310

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.11.029

    • NAID

      120007128289

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    • Author(s)
      Tanabe Yuki、Kamimura Yoichiro、Ueda Masahiro
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 131 Issue: 23 Pages: 214775-214775

    • DOI

      10.1242/jcs.214775

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      Miyagawa Takero、Koteishi Hiroyasu、Kamimura Yoichiro、Miyanaga Yukihiro、Takeshita Kohei、Nakagawa Atsushi、Ueda Masahiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4635-4635

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07035-x

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  • [Presentation] 走化性における勾配認識機構2018

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      上村陽一郎
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      上村陽一郎
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      第41回日本分子生物学会年会
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      上村陽一郎、桑山秀一、上田昌宏
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      日本細菌学会
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  • [Presentation] Gip1の構造から見えてきた三量体Gタンパク質シャトリングの分子基盤2017

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      上村陽一郎、宮川武朗、小手石泰泰、上田昌宏
    • Organizer
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  • [Presentation] Heterotrimeric G-protein shuttling via Gip1 extends the dynamic range of eukaryotic chemotaxis.2017

    • Author(s)
      Yoichiro Kamimura
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      Yoichiro Kamimura, Hidekazu Kuwayama, Masahiro Ueda
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      Annual Interantional Dictyostelium Conference 2017
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      上村陽一郎、宮川武朗、小手石泰泰、宮永之寛、上田昌宏
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      上村陽一郎、宮川武朗、小手石泰泰、宮永之寛、上田昌宏
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  • [Remarks] 理化学研究所 細胞シグナル動態研究グループ

    • URL

      http://www.qbic.riken.jp/csd/ja/index.html

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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