天然変性構造を持つＥＧＦ受容体分子認識ドメインの１分子構造ダイナミクス解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Target recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein |
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| Project/Area Number |
24113726
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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 |
Biological Sciences
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
佐甲 靖志 独立行政法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 主任研究員 (20215700)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2013: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2012: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
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| Keywords | １分子計測 / 蛋白質 / 構造ダイナミクス / 蛍光共鳴エネルギー移動 / 細胞増殖因子 |
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| Research Abstract |
上皮成長因子受容体(EGFR)分子認識ドメインの構造ダイナミクスを１分子解析し、細胞内情報処理における役割の理解を目指す。EGFRはチロシンキナーゼ型細胞膜受容体であり、天然変性状態にある細胞質末端約220アミノ酸残基の分子認識ドメインで細胞質蛋白質と多状態相互作用する。
本研究では、分子認識ドメインの構造分布と構造状態遷移ダイナミクスを、２チャンネルタイムスタンプ法による単一分子内FRET検出を用いて計測する。具体的には、大腸菌でリコンビナント精製した分子認識ドメインのアミノ末端を蛍光色素Alexa488、末端から約70残基の位置にある内在性のシステインを蛍光色素Alexa555で２重標識してFRET計測を行った。また、作成分子の分子認識活性を調べるため、２カ所のチロシン残基をグルタミン酸置換したリン酸化模倣体を作成し、細胞質蛋白質Grb2との１分子結合反応計測を行った。
リン酸化模倣体と蛍光標識Grb2は3~4成分の結合時間分布を示し、速い３成分は以前に細胞膜から調整したリン酸化EGFRとGrb2の間で観測された３成分の結合時間と類似の時定数および成分比であったことから、リン酸化模倣体は野生型のリン酸化分子と同様の構造・機能を有すると考えた。リン酸化模倣体の構造分布をFRET計測したところ、非リン酸型と比べ、中間的なFRET効率を示す画分の成分比が上昇し、かつ、この画分のFRET効率分布幅が拡大していることが示唆された。リン酸化模倣体とGrb2を混合すると、この画分のFRET効率が減少することが分かった。この画分を含めGrb2存在下でのリン酸化模倣体にはFRET効率の異なる４つの構造があると推定されたが、構造間の遷移(> 10s)はGrb2の結合時間(< 1s)に比べて遅く、何らかの構造ヒステリシスが存在すると思われる。我々の以前の研究から、EGFRとGrb2の間の反応記憶が発見されているが、構造ヒステリシスの存在は反応記憶の構造的基盤となっている可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25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
(14 results)
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[Journal Article] Ligand-induced population shift leads to the activation of rhodopsin, a G-protein coupled receptor2014
Author(s)
Maeda, R., Hiroshima, M., Yamashita, T., Wada, A., Nishimura, S., Sako, Y., Shichida, Y., and Imamoto, Y
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Journal Title
Biophys. J
Volume: 106 (4)
Issue: 4
Pages: 915-924
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Rolling circle amplification in prokaryotic translation system using small circular RNA.2013
Author(s)
Abe, N., Hiroshima, M., Maruyama, H., Nakashima, Y., Nakano, Y., Matsuda, A., Sako, Y., Ito, Y., and Abe, H.
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 52
Issue: 27
Pages: 7004-7008
DOI
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