Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
膜タンパク質の構造・機能は、しばしば脂質二重層内の微量脂質により調節される。近年、その微量脂質による機能調節には、極性の高い官能基を有するヘッドグループだけでなく、疎水性の高いアシル基の鎖長や不飽和度も含めた脂質分子全体の化学的性質・化学構造によって担われることが分かってきた。しかし、アシル基部分と膜タンパク質との相互作用様式や機能調節メカニズムについては依然として不明な点が多く、構造生物学的手法による原子レベルでの解明が待たれている。そこで本研究では、電位依存性H+チャネルVSOP/Hv1 と調節因子であるアラキドン酸類との相互作用系、および、細胞の形態変化に重要な役割を果たすタンパク質Xと不飽和脂肪酸（PUFA)含有PIP2 の相互作用系を解析対象とし、脂質二重膜中での解析を可能とする独自の試料調製法であるナノディスクを活用したNMR による膜タンパク質とリポクオリティとの相互作用解析法を確立することを目的とする。本年度は、調製したVSOP/Hv1が単量体と二量体の間の平衡にあり、両者を分離・精製する手法を確立した。等温滴定型カロリメトリーによりアラキドン酸との相互作用解析を行ったところ、相互作用に伴う熱量変化が観測されたのは二量体だけであり、解離定数と結合のストイキオメトリーを求めることに成功した。またタンパク質Xについては、主鎖アミド基のNMRシグナルの帰属を完了した。常磁性スピンラベルを施したのPUFA含有ナノディスク調製法を確立し、タンパク質Xとの相互作用を、化学シフト変化および常磁性緩和促進効果により解析し、タンパク質X上のPUFA結合部位を同定した。この領域に変異導入したタンパク質Xを細胞上に発現したところ、野生型で見られていた細胞形態の変化が見られなかったことから、タンパク質XとPUFAの相互作用が正常な細胞形態形成に重要であることを明らかにした。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Chemical and Pharmaceutical Bulletin
Volume: 67 Issue: 4 Pages: 321-326
10.1248/cpb.c18-00941
130007621752
Nature Communications
Volume: 10 Issue: 1 Pages: 1-13
10.1038/s41467-019-10038-x
eLife
Volume: 7
10.7554/elife.31596
http://square.umin.ac.jp/keio-skb/
