In-cell NMRによる細胞内蛋白質のフォールディング安定性と動的平衡の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
15H01645
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
伊藤 隆 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (80261147)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | in-cell NMR / 蛋白質 / フォールディング安定性 / ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，in-cell NMR解析と種々のcrowderを用いたin vitro NMR解析を組み合わせた，細胞内環境が蛋白質分子のフォールディング安定性やコンフォメーション間の動的平衡に及ぼす影響を調べるための新しい手法の開発と応用に関する研究を行った．細胞内の高密度で多様な分子の存在は，様々な効果を通じて細胞内蛋白質の立体構造・ダイナミクスに複合的に影響を与えている．本研究ではNMRによる実験的手法を用いることで，細胞内環境が蛋白質の動態に及ぼす影響を理解することを目指した．
H28年度は，(1)細胞質内蛋白質と細胞内高分子構造体との相互作用の同定，(2)細胞質内蛋白質の動的平衡状態の定量的解析，という2つのテーマについて継続して研究を行った．
(1)に関しては，大腸菌内内蛋白質のDEST解析に対してさらに詳細な解析を行った．その結果，2種の蛋白質について，全体の数%の分子が細胞内の巨大構造体と数十/sの速度で相互作用している可能性が示された．Sf9やHeLa細胞の系での15N-DEST解析も試みた．また，細胞質内蛋白質の立体構造解析法についても研究を行い，約250μM程度の細胞内濃度の蛋白質について，非常に高分解な立体構造を決定できる手法を確立した．
(2)に関しては，希薄溶液状態で，立体構造を取った状態（N状態）と変性状態（U状態）の平衡になっているショウジョウバエDrk蛋白質のN末端SH3ドメイン(DrkNSH3)をモデル試料として解析を行った．特筆すべき結果としては，全長蛋白質におけるDrkNSH3は（ドメイン単独時とは異なり）希薄溶液状態であってもU状態となっていることを見出した．この結果はDrkの活性制御メカニズムを考える上で非常に興味深い．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
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[Presentation] In situ structural biology by NMR2016
Author(s)
Yutaka Ito
Organizer
UK-Japan Symposium “From single molecules to cells and tissues
Place of Presentation
University of Leiceister, UK
Year and Date
2016-07-05
Related Report
Int'l Joint Research / Invited
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