分子量約1000万の巨大粒子ボルトの脂質ラフト認識機構の解明

• Project Area: Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
• Project/Area Number: 25121721
• 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: Osaka University
• Principal Investigator: 田中 秀明 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (40346169)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: ボルト / 自然免疫 / 脂質ラフト / X線結晶構造解析

Outline of Annual Research Achievements

Vault（ボルト）は、3種類のタンパク質（MVP、VPARP、TEP1）と1種類のRNA（vRNA）で構成される分子量約1000万の巨大な核酸-タンパク質複合体で、幅広い高等生物に存在する。我々が2009年に3.5A分解能で決定したボルトの全体構造からボルトが脂質ラフトに結合する可能性を示すことができた。したがって、本研究では脂質ラフト構成成分との複合体の立体構造を決定し、ボルトによる脂質ラフト認識機構の解明を目指した。また、より詳細な議論が出来るように、昆虫細胞で発現したMVPのみで構成されるボルト粒子（ボルト外殻）の全体構造の2.8A分解能以上での構造決定も目指した。コレステロールを含む様々な成分との共結晶化を試みたが、これまでに結合が確認された成分はない。高分解能での構造決定を目指した研究では、フレキシブルなMVP・N末端をロイシンジッパーで固定したLZ-ボルトを用いて結晶化を行い、SPring-8のビームラインBL44XUにて回折実験を行った結果、最高で2.8A分解能の反射を得ることに成功した。現在は、多くの結晶を用いて高分解能回折強度データの収集を行っている。

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。

Research Products

• [Journal Article] New features of vault architecture and dynamic srevealed by novel refinement using the deformable elastic network approach (2013)
  • Author(s): Casanas A, Querol-Audi J, Guerra P, Pous J, Tanaka H, Tsukihara T, Verdaguer N, Fita I
  • Journal Title: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr Volume: 69 Issue: 6 Pages: 1054-1061
  • DOI: 10.1107/s0907444913004472
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Crystal Structure of Photosystem I from Synechocystis sp. PCC6803 at 5.1 Å Resolution (2015)
  • Author(s): 河合(久保田)寿子、坂本由佳、和田元、田中秀明、栗栖源嗣
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学 理工学部船橋キャンパス／薬学部
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 光化学系Iとフェレドキシンが形成する電子伝達複合体の構造基盤 (2014)
  • Author(s): 河合（久保田）寿子、武藤梨沙、池上貴久、Marc Nowaczyk、Matthias Rögner、田中秀明、栗栖源嗣
  • Organizer: 平成26年度日本結晶学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学農学部
  • Year and Date: 2014-11-01 – 2014-11-03
• [Presentation] X-ray structure and NMR analysis of the electron transfer complex between photosystem I and ferredoxin (2014)
  • Author(s): Risa Mutoh, Hisako Kubota-Kawai, Marc Nowaczyk, Matthias Rögner, Hideaki Tanaka, Takahisa Ikegami, Genji Kurisu
  • Organizer: 第52回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 光化学系I－フェレドキシン複合体の構造解析 (2014)
  • Author(s): 武藤梨沙、久保田（河合）寿子、田中秀明、池上貴久、栗栖源嗣
  • Organizer: 第22回 「光合成セミナー2014：反応中心と色素系の多様性」
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2014-07-12 – 2014-07-13
• [Presentation] ロイシンジッパー付加によるボルト粒子の安定化と発現量の向上 (2013)
  • Author(s): 田中秀明、藤田千鶴子、岩崎憲治、月原冨武
  • Organizer: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: とりぎん文化会館（鳥取県鳥取市）
• [Patent(Industrial Property Rights)] Artificial Bioparticle and Method of Manufacturing the Same (2015)
  • Inventor(s): 田中秀明
  • Industrial Property Rights Holder: 田中秀明
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2015-03-23
  • Overseas