酸化ストレスセンサーと選択的蛋白質分解系によるシグナリング複合体の構造と機能

• Project Area: Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
• Project/Area Number: 25121702
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 黒河 博文 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80359546)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000); Fiscal Year 2014: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2013: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
• Keywords: 酸化ストレス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は酸化ストレスセンサーKeap1が関わるシグナル伝達機構を明らかとする目的で、転写因子Nrf2を分解抑制するE3酵素複合体の核となるKeap1-Cul3複合体、およびNrf2の活性化に関わるKeap1-p62-LC3複合体について、それぞれ相互作用解析および結晶構造解析を目指すものである。転写因子Nrf2はストレスに応答して酸化ストレスを消去する様々な酵素の発現に関わる生体防御因子である。これらの解析を通して、酸化ストレスから細胞を守るシグナリング系の構造生物学的な理解を深めることを目指したものである。
Keap1-Cul3複合体の構造解析を行うために、Keap1-Cul3複合体について様々な条件で相互作用解析を実施した。Keap1のセンサーシステインに結合する阻害薬剤の有無、またこれら阻害剤が結合した状態を模倣したセンサーシステインへの部位特異的変異導入が複合体の安定性に与える影響を解析した。マウスCul3は溶解度が低く結晶構造解析には適さないことが明らかとなった。そこで、既に結晶構造が報告されているヒトCul3の発現系を構築した。
Keap1-p62-LC3複合体については、定量的な相互作用解析を行った。結晶化に適した三者複合体を調製する条件検討を実施した。またKeap1-p62複合体の結晶構造解析を進めた。抗合成リン酸化p62ペプチド抗体を用いて、ストレス条件下でのリン酸化の有無についても検討を行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。