アクチン細胞骨格制御における蛋白質の構造ダイナミクスとdisorder領域の役割
| Project/Area Number |
21K06838
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokushima |
|---|
Principal Investigator |
坂根 亜由子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60509777)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 卓也 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (40241278)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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)
|
|---|
| Keywords | アクチン細胞骨格制御 / 蛋白質の構造ダイナミクス / Disorder領域 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
細胞の運動、接着、形態形成等の細胞機能では、アクチン細胞骨格がダイナミックに制御されている。これまで、研究代表者は、マルチドメイン蛋白質であるJunctional Rab13-binding protein (JRAB)の1分子構造ダイナミクスがアクチン細胞骨格の時空間制御に関わることを明らかにしてきた。近年、蛋白質の構造において安定的な構造を形成しないdisorder領域の機能が注目を集めており、本研究では、JRABが有するdisorder領域の新規役割を構造変化と関連付けて明らかにすることを目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
生命現象を支える細胞の運動、接着、形態形成等の細胞機能では、アクチン細胞骨格のダイナミックな制御が必要となってくる。これまで、研究代表者は、Rabファミリー低分子量G蛋白質のメンバーであるRab8およびRab13の標的蛋白質として知られるJunctional Rab13-binding protein (JRAB)の1分子構造ダイナミクスがアクチン細胞骨格の時空間制御に関わることを明らかにしてきた。JRABは、N末端側にcalponin homology(CH)ドメインとLIMドメイン、C末端側にcoiled-coil(CC)ドメインを持つマルチドメイン蛋白質であり、アクチン結合蛋白質であるフィラミンは、CHドメインに、RabはCCドメインに結合することがわかっている。また、JRABはN末端とC末端に挟まれた広範囲にdisorder領域を有しており、そこには、アクチン結合蛋白質であるアクチニンが結合する。
最近、蛋白質の構造において安定的な構造を形成しないdisorder領域の機能が注目を集めている。JRABのdisorder領域が、JRABの構造ダイナミクス依存的なアクチン細胞骨格の時空間制御に重要な役割を担っている可能性が十分に予想される。また、disorder領域を有する多くの蛋白質は液ー液相分離によって液滴を形成することが知られているが、研究代表者は、JRABも液滴を形成することをこれまでに明らかにしている。そこで、本研究では、JRABの構造ダイナミクス依存的なそのdisorder領域の新規役割といった観点から、アクチン細胞骨格の多面的制御機構の解明を目指す。
令和４年度は、Rab８やRab13に加えてこれまでに研究代表者らのグループがJRAB結合蛋白質として見出してきたアクチン結合蛋白質群がJRABとともにアクチン線維の束化制御に如何に関与するかを調べた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和４年度は、Rab13およびRab8、フィラミン、アクチニンが、JRABが制御するアクチン線維の束化に如何に関与するかについて調べた。In vitroの実験系を中心に超解像顕微鏡、電子顕微鏡や高速AFMを用いた解析によってJRABとRabおよびアクチン結合蛋白質群が協調的にアクチン細胞骨格を時空間制御していることが明らかになりつつあるため、研究計画どおりおおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、研究代表者はJRABがそのdisorder領域を介して相分離し、液滴を形成することを明らかにしている。令和５年度は、JRABの液滴とアクチン細胞骨格制御との関連についてin vitroに加えてin celluloの実験系でも調べる。
|
Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
