種によって異なる低複雑性配列から液-液相分離の分子機構を読み解く
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20K06525
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology (2023)
Kobe University (2020-2022) |
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Principal Investigator |
大橋 祐美子 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任講師 (10422669)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 液-液相分離 / アミロイド線維 / 天然変性蛋白質 / 低複雑性配列 / Sup35 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞内には無数の液-液相分離が形成されており、特定の生体分子が局所的に濃縮されている。液-液相分離の形成・解離は、一連の生体内化学反応のON/OFFを意味し、その制御は、創薬の重要なターゲットとなる事が期待できる。これまでの研究で、液-液相分離の形成・解離に、「低複雑性配列」を保持した天然変性蛋白質が主体的な役割を担っている事が明らかになっているが、その詳細な分子機構は未解明である。本研究では、2種類の低複雑性配列を持つ、酵母翻訳終止因子Sup35のN末端天然変性領域を用い、人為的に液-液相分離形成を制御できる手法の確立を目的として、低複雑性配列の役割を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内には、液-液相分離によって形成される生体分子の液滴が無数に存在する。その役割は多岐にわたり、生命維持には欠かせないものである事が分かってきた。その一方で、液滴がアミロイド等の疾患に関与する異常凝集形成の引き金になる事が、複数の蛋白質において、試験管内の実験で示されている。しかし細胞内ではほとんど再現されておらず、細胞内ではアミロイド形成抑制の機構が存在すると考えられる。
そこで我々は、4種の酵母Saccharomyces cerevisiae(SC)、Kluyveromyces lactis(KL)、Candida albicans(CA)、Schizosaccharomyces pombe(SP) 由来の、翻訳終結因子Sup35のN末端天然変性領域(Sup35NM)を用いて、細胞内液滴の環境に近い、複数の蛋白質が存在する系を試験管内で構築し、液滴からのアミロイド形成抑制のメカニズムの解明を目指す研究を行った。
これまでの研究で、異種酵母由来の４種のSup35NMを混合することでそれらは液滴内で共存できる事が分かった。また、４種のうち３種のSup35NMでは液滴からの自発的アミロイド形成が見られるが、液滴内に共存する事によってアミロイド形成が遅延する事が明らかとなった。
昨年度までの研究結果を受け、実際の細胞内液滴でも、アミノ酸組成の類似したタンパク質が共存し、疾患へつながるアミロイド形成を抑制していると考え、酵母細胞内液滴でSup35とアミノ酸組成の類似したタンパク質との共存を確認した。結果、複数のタンパク質において、細胞内液滴での共局在を確認する事が出来た。今後、これらのタンパク質の役割を調べ、細胞内でのアミロイド抑制の仕組みを明らかにしたい。
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Report
(4 results)
Research Products
(11 results)
