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

GPCRのシグナル伝達機構の構造生物学的解明

Publicly Offered Research

Project AreaStructural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
Project/Area Number 23121511
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上田 卓見  東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20451859)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
KeywordsNMR / GPCR / 昆虫細胞発現系 / オピオイド受容体 / ケモカイン受容体 / 転移交差飽和法 / アドレナリン受容体 / 膜蛋白質 / 膜タンパク質 / CCR1
Outline of Annual Research Achievements

b2ARを、95 %以上の純度、80 %以上の活性割合。90%以上のメチオニン残基のメチル基の13C標識率で調製する手法を確立した。
逆アゴニスト結合状態のb2ARのNMRスペクトルでは、概ね9個のメチオニン残基に対応するシグナルが観測された。一方、完全アゴニスト結合状態では、いくつかのシグナルが化学シフト変化および消失した。変異体を用いてシグナルを帰属した結果、リガンド依存的な変化を示したのは、M82、M215、M279であることがわかった。
このうち、M82に関しては、逆アゴニスト結合状態で、2個のシグナルを与えていた。これらをM82DおよびM82Uと呼ぶ。一方、formoterol結合状態では、carazolol結合状態とは異なる化学シフトに、1個のシグナルが観測されていた。これをM82Aと呼ぶ。各シグナルの化学シフトと、既知の結晶構造におけるM82の環境に基いて、M82DおよびM82UはGタンパク質を活性化できない不活性化状態に、M82AはGタンパク質を活性化できる活性化状態に対応すると結論した。
さらに、リガンドによりefficacyが異なる機構を明らかにするため、さらにアンタゴニスト、弱い部分アゴニスト、強い部分アゴニスト結合状態について、M82のシグナルの変化を解析した。その結果、これらの状態では、逆アゴニスト結合状態と完全アゴニスト結合状態の中間的な化学シフトを持つシグナルが観測され、efficacy依存的に連続的な変化を示した。また、これらのシグナルの化学シフトは、有意に測定温度依存的に変化した。以上のことから、各リガンド結合状態において、#61538;2ARは、M82D、M82Uに対応する不活性化状態と、M82Aに対応する活性化状態の間の平衡にあり、各リガンドのefficacyの違いは、活性化状態の割合の違いに起因することが示された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Efficacy of the β2-adrenergic receptor is determined by conformational equilibrium in the transmembrane region2012

    • Author(s)
      Kofuku Y, Ueda T, Okude J, Shiraishi Y, Kondo K, Maeda M, Tsujishita H, Shimada I
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 1045-1045

    • DOI

      10.1038/ncomms2046

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural Basis of Efficient Electron Transport between Photosyn thetic Membrane Proteins and Plastocyanin in Spinach Revealed using Nuclear Magnetic Resonance2012

    • Author(s)
      Takumi Ueda, Naoko Nomoto, Masamichi Koga, Hiroki Ogasa, Yuuta Ogawa, Masahiko Matsumoto, Pavlos Stampoulis, Koji Sode, Hiroaki Terasawa and Ichio Shimada
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 24 Issue: 10 Pages: 4173-4186

    • DOI

      10.1105/tpc.112.102517

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Segmental isotopic labeling of a 140 kDadimeric multi-domain protein CheA from Escherichia Coli by Expressed Protein Ligation and Protein Trans-Splicing2012

    • Author(s)
      Yuichi Minato, Takumi Ueda, Asako Machiyama, Ichio Shimada, Hideo Iwai
    • Journal Title

      Journal of Biomolecular NMR

      Volume: (in press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atypical membrane-embedded PI(3,4)P2 binding site on p47phox PX domain revealed by NMR2012

    • Author(s)
      Pavlos Stampoulis, Takumi Ueda, Masahiko Matsumoto, Hiroaki Terasawa, Kei Miyano, Hideki Sumimoto, Ichio Shimada
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: (in press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Atmospheric Scanning Electron Microscope with open sample space observes dynamic phenomena in liquid or gas2011

    • Author(s)
      Mitsuo Suga, Hidetoshi Nishiyama, Yuji Konyuba, Shinnosuke Iwamatsu, Yoshiyuki Watanabe, Chie Yoshiura, Takumi Ueda, Chikara Sato
    • Journal Title

      Ultramicroscopy

      Volume: 111 Pages: 1650-1658

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] #61538;2-アドレナリン受容体のefficacy決定機構の解明2012

    • Author(s)
      幸福裕
    • Organizer
      NMR討論会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち(名古屋)
    • Year and Date
      2012-11-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of interferogram extrapolation method for NMR experiments that requires accurate peak height2011

    • Author(s)
      Takumi Ueda, Masahiko Matsumoto, Ichio Shimada
    • Organizer
      ISNMR2011
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://ishimada.f.u-tokyo.ac.jp/public_html/index_j.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi