ヒト毛髪内亜鉛・カルシウム恒常性維持のための分子構造変換機構の解明
Publicly Offered Research
Project Area | Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses |
Project/Area Number |
23121504
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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 |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Ibaraki University |
Principal Investigator |
海野 昌喜 茨城大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10359549)
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Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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Budget Amount *help |
¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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Keywords | 毛髪 / 恒常性維持 / 構造変換 / 毛髪キューティクル / S100A3 / PAD3 / 結晶 / 構造 / 複合体 / 特異的基質認 / シトルリン化 |
Outline of Annual Research Achievements |
昆虫細胞培養により得られたS100A3の構造は、分子内に二つのジスルフィド結合を有していた(SS1とSS2と呼ぶ)。SS1とSS2の生理的意義を解明するため、それらをそれぞれ削った(対象のCysをAlaに変異した)変異体のカルシウム結合能とPAD3との反応性を調べたところ、SS1を欠失した変異体では、カルシウム結合能が下がり、PAD3によるシトルリン化を受けにくくなった。一方、SS2を欠失した変異体では、カルシウム結合能もシトルリン化され安さも上昇した。このように、S100A3内の二つのジスルフィド結合が、カルシウム恒常性維持を相補的に制御していることを見出した。また、SS1に関しては、カルシウム結合に有利な構造を形成するため、必要な形で必要な場所にあることも明らかになった。さらに、高分解能の構造では、N末端のアセチル化も原子レベル構造で確認でき、大腸菌発現では成されないこれらの翻訳後修飾が、S100A3の機能にとって重要であることも明らかになった。 PAD3のアイソザイムであるPAD1やPAD2による基質認識の違いを明らかにするため、まず、PAD3の大量発現・精製・結晶化を行った。PAD3の結晶は、少なくとも3つの全く異なった結晶化条件で得られたが、得られた結晶は、いずれも同じ結晶系であった。空間群R3, a = b = 114.97 Aring;, c = 332.49 Aring;で、非対称単位に二分子(二量体で働くので、一つの生物学的単位)が含まれていた。現在までに最高2.95Aring;分解能の回折データを得て、この分解能で構造も決定した。結晶の対称性が高いので、回折データのredundancyを容易に稼げるうえ、非結晶学的平均化法で、電子密度図は分解能の割に明瞭なものが得られた。
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Research Progress Status |
24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 |
24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
(16 results)
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[Journal Article] Human S100A3 tetramerization propagates Ca(2+)/Zn(2+) binding states2013
Author(s)
Kizawa, K., Jinbo, Y., Inoue, T., Takahara, H., Unno, M., Heizmann, C. W., Izumi, Y.
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Journal Title
Biochim. Biopys. Acta
Volume: 1833
Issue: 7
Pages: 1712-1719
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Binding and selectivity of the marine toxins neodysiherbaine A, and its synthetic analogues, to GluK1 and GIuK2 kainate receptors2011
Author(s)
M.Unno, M.Shinohara, K.Takayama, H.Tanaka, K.Teruya, K.Doh-ura, R.Sakai, M.Sasaki, M.Ikeda-Saito
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Journal Title
Journal of Molecular Biology
Volume: 413
Issue: 3
Pages: 667-683
DOI
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