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DIXドメインをコアとするWntシグナル伝達系複合体群の構造生物学

Publicly Offered Research

Project AreaStructural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
Project/Area Number 25121731
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 InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

柴田 直樹  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 准教授 (30295753)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords構造生物学 / Wntシグナル伝達系 / DIXドメイン / Wntシグナル伝達 / 結晶構造解析
Outline of Annual Research Achievements

Wntシグナル伝達系の細胞内因子であるAxinとDishevelled(Dvl)にはDIXドメインが存在し、このドメインを介して複合体を形成する。Axin-DIXとDvl-DIXはそれぞれ単独での結晶構造が報告されており、Head-to-Tail相互作用により、らせん状のポリマーを形成する。Axin-DIXとDvl-DIXが複合体を形成する際には、両者がランダムに並んでらせん構造を形成してしまう可能性が高いので、両者をペプチドリンカーで連結してストイキオメトリを確保すると構造解析可能な結晶が得られた。得られた結晶を用いてX線回折実験を行い、3.3A分解能の回折強度データセット取得した。このデータから、分子置換法による構造解析を行い、3.3A分解能での構造解析に成功した。得られた複合体の構造では、予想通り、Axin-DIXとDvl-DIXそれぞれ単独の場合と同様に、Head-to-Tail相互作用で結合していることが分かったが、ヘテロダイマーとなっており、らせん状のポリマーにはなっていなかった。その理由として、両者を連結するペプチドリンカーが立体的な障害を引き起こしたため、らせん状のポリマー状態としては結晶になりにくかったのではないかと考えている。いずれにしても、複合体の構造から、両者がHead-to-Tail相互作用で結合し、AxinとDvlがDIXドメインを介して複合体を形成することが結晶構造から証明された。Wntシグナル伝達系では、Wntオンの場合にWntレセプターが集合する。すると他のWntシグナル伝達因子がWntレセプター周辺に集まり、シグナロソームを形成する。DIXドメインによるAxinとDvlの結合は、このシグナロソーム形成に重要な役割を果たしており、今回の複合体の構造は、Wntシグナロソームの形成機構や構造に関して重要な知見を与えるものである。

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。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2014 2013

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] Trigger Factor を利用したLRP6 細胞内ドメインの結晶化2014

    • Author(s)
      柴田直樹、矢野晶子、山西勲平、西川幸志、庄村康人、樋口芳樹
    • Organizer
      日本結晶学会
    • Place of Presentation
      東京大学農学部(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 水銀化合物非存在下での野生型 Axin DIX-ドメインの構造解析2013

    • Author(s)
      勝谷拓也,柴田直樹,寺脇慎一,山本英樹,菊池 章,樋口芳樹
    • Organizer
      日本結晶学会
    • Place of Presentation
      熊本大学 黒髪キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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