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ADPリボシル化酵素PARP7による自然免疫制御の分子構造基盤

Research Project

Project/Area Number 22K06109
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山下 征輔  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (30769576)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsADPリボシル化酵素 / 構造生物学 / ADPリボシル化
Outline of Research at the Start

本研究はポリADPリボシル化酵素ファミリーのタンパク質PARP7を対象とする。PARP7は自然免疫経路のキナーゼTBK1をADPリボシル化して阻害し、インターフェロンの産生を抑制する。PARP7のこの活性はシグナルのバランスをとるための機構だと考えられるが、一方でガン化の原因ともなりうる。異常なRNA転写に伴うべき増殖抑制が働かなくなるほか、免疫細胞によるガン細胞の除去を低減させるためである。PARP7がどのようにしてTBK1を認識しているのかはわかっていない。本研究の目的は、PARP7とTBK1の複合体構造解析から、PARP7によるガン化促進のメカニズムを原子分解能で明らかにすることである。

Outline of Annual Research Achievements

本研究はポリADPリボシル化酵素ファミリーのタンパク質PARP7を対象とする。PARP7は自然免疫経路のキナーゼTBK1をADPリボシル化して阻害し、インターフェロンの産生を抑制する。PARP7のこの活性はシグナルのバランスをとるための機構だと考えられるが、一方でガン化の原因ともなりうる。異常なRNA転写に伴うべき増殖抑制が働かなくなるほか、免疫細胞によるガン細胞の除去を低減させるためである。実際に多くのガン細胞ではPARP7の発現が亢進しており、PARP7の阻害剤は抗ガン剤の候補として治験が進められている。しかし、PARP7がどのようにしてTBK1を認識しているのかはわかっていない。本研究の目的は、PARP7とTBK1の複合体構造解析から、PARP7によるガン化促進のメカニズムを原子分解能で明らかにすることである。
これまでにPARP7とTBK1の発現系を構築し、大腸菌での発現を試みた。その結果、PARP7については可溶性の発現を確認することができた。今後発現領域や可溶性タグなどを検討し、さらに多くの量を得てクライオ電子顕微鏡への解析につなげたい。TBK1については可溶性が得られなかったが、こちらも発現領域や可溶性タグなどを検討して構造解析用試料の調製を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

PARP7については可溶性のサンプルの調製に成功しており、今後構造解析用試料の調製が見込めるため。

Strategy for Future Research Activity

発現領域や可溶性タグなどを各種検討し、良好なサンプル調製、構造解析を目指す。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Mechanism of U6 snRNA oligouridylation by human TUT12023

    • Author(s)
      Yamashita Seisuke、Tomita Kozo
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40420-9

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanism of tRNA recognition by heterotetrameric glycyl-tRNA synthetase from lactic acid bacteria2023

    • Author(s)
      Nagato Yasuha、Yamashita Seisuke、Ohashi Azusa、Furukawa Haruyuki、Takai Kazuyuki、Tomita Kozo、Tomikawa Chie
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 174 Issue: 3 Pages: 291-303

    • DOI

      10.1093/jb/mvad043

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structure of the<i>Caenorhabditis elegans</i>m6A methyltransferase METT10 that regulates SAM homeostasis2023

    • Author(s)
      Ju Jue、Aoyama Tomohiko、Yashiro Yuka、Yamashita Seisuke、Kuroyanagi Hidehito、Tomita Kozo
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 51 Issue: 5 Pages: 2434-2446

    • DOI

      10.1093/nar/gkad081

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reversible RNA phosphorylation stabilizes tRNA for cellular thermotolerance2022

    • Author(s)
      Takayuki Ohira, Keiichi Minowa, Kei Sugiyama, Seisuke Yamashita, Yuriko Sakaguchi, Kenjyo Miyauchi, Ryo Noguchi, Akira Kaneko, Izumi Orita, Toshiaki Fukui, Kozo Tomita,Tsutomu Suzuki
    • Journal Title

      Nature

      Volume: - Issue: 7909 Pages: 372-379

    • DOI

      10.1038/s41586-022-04677-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Structural basis for the U6 snRNA uridylylation by human TUT12022

    • Author(s)
      Seisuke Yamashita, Kozo Tomita
    • Organizer
      第23回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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