• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

細胞膜受容体の動的会合体形成と分子認識反応

Publicly Offered Research

Project AreaDynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions
Project/Area Number 16H00788
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

佐甲 靖志  国立研究開発法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 主任研究員 (20215700)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords1分子計測 / 情報伝達 / 受容体 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

細胞膜の受容体蛋白質が細胞外情報に応答して動的に会合体の組み替えを起こし、細胞内外の蛋白質分子との特異的な反応場を形成する過程の理解を目標として研究を行っている。細胞膜における、上皮成長因子受容体(EGFR)・代謝型グルタミン酸受容体(mGulR)の1分子動態を研究対象とする。本年度は、脂質による膜受容体の会合制御機構と、膜受容他の会合・運動状態と信号伝達の関係を研究した。
EGFRが不飽和脂質・コレステロールに富む膜ドメインに局在するという報告があるが、生理機能との関連は不明な点が多い。またEGFRの内側細胞膜近傍ドメイン(juxtamembrane, JM-domain)と酸性脂質の相互作用も報告されている。EGFR-GFPを安定発現するCHO細胞をmethyl-beta-cyclodextrinで処理することにより、細胞膜のコレステロール濃度を30%程度まで低下させ、EGFRのリン酸化、会合状態を計測した。EGF依存的なEGFRのリン酸化が昂進するのに対し、EGFRの高次会合体形成は抑制されることが分かり、コレステロールの複雑な役割が示唆された。また、再構成膜系においては、酸性リン脂質をEGFRの膜近傍ドメインの相互作用によりEGFR2量体の形成が促進されることが分かった。膜近傍におけるリン酸化は、酸性脂質との相互作用に依存して2量体形成を阻害する。
mGluRでは分子の活性と膜上での側方拡散運動に高い相関関係があることを明らかにした。活性状態では拡散係数が上昇する。これはmGluRのみならず多くのGPCRに一般的な現象であることを確認した。さらに様々なアゴニスト分子を有するGPCRの一種アドレナリン受容体では、アゴニスト毎に拡散状態が変化し、アゴニスト間のシグナルバイアスとの相関が示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 10 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Ulsan University(韓国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University Colledge Dublin(アイルランド)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] McGill University(Canada)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] National University of Singapore(Singapore)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Single-molecule imaging and manipulation of biomolecular machines and systems2018

    • Author(s)
      Iino Ryota、Iida Tatsuya、Nakamura Akihiko、Saita Ei-ichiro、You Huijuan、Sako Yasushi
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      Volume: 1862 Issue: 2 Pages: 241-252

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2017.08.008

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Inferring a nonlinear biochemical network model from a heterogeneous single-cell time course data2018

    • Author(s)
      Shindo Yuki、Kondo Yohei、Sako Yasushi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 6790-6790

    • DOI

      10.1038/s41598-018-25064-w

    • NAID

      120006502573

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transient Acceleration of Epidermal Growth Factor Receptor Dynamics Produces Higher-Order Signaling Clusters2018

    • Author(s)
      Hiroshima Michio、Pack Chan-gi、Kaizu Kazunari、Takahashi Koichi、Ueda Masahiro、Sako Yasushi
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology

      Volume: 430 Issue: 9 Pages: 1386-1401

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2018.02.018

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lipid-Protein Interplay in Dimerization of Juxtamembrane Domains of Epidermal Growth Factor Receptor2018

    • Author(s)
      Maeda Ryo、Sato Takeshi、Okamoto Kenji、Yanagawa Masataka、Sako Yasushi
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 114 Issue: 4 Pages: 893-903

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2017.12.029

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single-molecule fluorescence-based analysis of protein conformation, interaction, and oligomerization in cellular systems2017

    • Author(s)
      Okamoto Kenji、Hiroshima Michio、Sako Yasushi
    • Journal Title

      Biophysical Reviews

      Volume: 10 Issue: 2 Pages: 317-326

    • DOI

      10.1007/s12551-017-0366-3

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Recent advances in FRET for the study of protein interactions and dynamics.2017

    • Author(s)
      Okamoto, K. and Sako, Y.
    • Journal Title

      Curr. Opin. Strct. Biol.

      Volume: 46 Pages: 16-23

    • DOI

      10.1016/j.sbi.2017.03.010

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cortical polarity of the RING protein PAR-2 is maintained by exchange rate kinetics at the cortical-cytoplasm boundary2016

    • Author(s)
      Arata, Y., Hiroshima, M., Pack, C.-G., Ramanujam, R., Motegi, F., Nakazato, K., Wiseman, P. W., Sawa, H., Kobayashi, T. J., Brandao, H. B., Shibata, T., and Sako, Y.
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 16 Issue: 8 Pages: 2156-2168

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.07.047

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 細胞膜受容体の運動・会合と生理活性2018

    • Author(s)
      佐甲靖志
    • Organizer
      第17回生化学セミナー、東邦大学医学部
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞膜受容体の1分子動態、生理学から薬理学へ2018

    • Author(s)
      佐甲靖志
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第42回関東支部講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 単一分子計測で明らかにする細胞中の分子動態2017

    • Author(s)
      岡本憲二、廣島通夫、日比野佳代、佐甲靖志
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島)
    • Year and Date
      2017-01-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Lipid-protein cooperativity in the regulation of juxtamembrane domain dimer formation in epidermal growth factor receptor2017

    • Author(s)
      Maeda, R., Sato, T., Okamoto, K., and Sako, Y.
    • Organizer
      第55回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Single-molecule FRET measurement for EGFR-RAS-MAPK signal transduction pathway2017

    • Author(s)
      Okamoto, K., Maeda, R., and Sako, Y.
    • Organizer
      “Deciphering complex energy landscape and kinetic network from single molecules to cells: a new challenge to make theories meet experiments”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞膜受容体の運動・会合体形成による情報伝達2017

    • Author(s)
      佐甲靖志
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内の1分子イメージング:生理学から薬理学へ2016

    • Author(s)
      佐甲靖志
    • Organizer
      東京理科大学研究推進機構総合研究院 イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京理科大学(野田)
    • Year and Date
      2016-12-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞膜受容体の1分子可視化2016

    • Author(s)
      佐甲靖志
    • Organizer
      第25回日本バイオイメージング学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋市立大学(名古屋)
    • Year and Date
      2016-09-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Motional dynamics of cell membrane receptors2016

    • Author(s)
      Sako, Y.
    • Organizer
      “Pioneering New Fields: Forefront of RIKEN’s Science and Beyond”
    • Place of Presentation
      RIKEN (Wako)
    • Year and Date
      2016-09-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞内の確率過程2016

    • Author(s)
      佐甲靖志
    • Organizer
      研究会「異常拡散をめぐる最近の進展」慶應義塾大学
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(横浜)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] http://www.riken.go.jp/cell-info/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の活性評価方法2017

    • Inventor(s)
      柳川正隆、佐甲靖志、廣島通夫、安井真人、上田昌宏、冨樫祐一
    • Industrial Property Rights Holder
      柳川正隆、佐甲靖志、廣島通夫、安井真人、上田昌宏、冨樫祐一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-084803
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi