2023 Fiscal Year Annual Research Report
In-cell NMR studies of metalloproteins
| Project Area | Integrated Biometal Science: Research to Explore Dynamics of Metals in Cellular System |
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| Project/Area Number |
19H05773
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
伊藤 隆 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (80261147)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | in-cell NMR / 金属結合タンパク質 / 立体構造 / 溶液NMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な金属結合タンパク質についてin-cell NMR解析を行うための要素技術の研究を行っている．2023年度は特に，in-cell NMR解析技術の開発と，複合体形成やドメイン間相対配置の解析に資する常磁性NMR解析法の開発を行った．
「in-cell NMR解析技術の開発」については，不安定なタンパク質のin-cell NMR解析の研究を行った．Intrinsically Disordered Proteins (IDPs)はin-cell NMRの重要な標的であるが，細胞内で分解されるために解析が困難になる場合がある．様々なIDP試料の良好なin-cell NMRスペクトル取得を目指した．モデル試料として，KEAP1/NRF2系を用いた．NRF2は酸化還元ストレスに対応して，抗酸化酵素，金属結合タンパク質などの遺伝子の転写を制御している．NRF2のKEAP1結合領域（NRF2-NEH2）はIDPとしてふるまい，KEAP1存在下でユビキチン化されてプロテアソームで分解されるため，in-cell NMR解析が不可能であった．プロテアソーム阻害剤MG-132存在下でHeLa細胞を用いたNRF2-NEH2のin-cell NMR測定を行った結果良好なスペクトルが得られた．また内在性KEAP1との相互作用に由来するシグナルのブロードニングも観測した．MG-132は細胞内で不安定な他のタンパク質のin-cell NMR測定でも有効であった．
「複合体形成やドメイン間相対配置の解析に資する常磁性NMR解析法の開発」については，NMRによるFixL-FixJ二成分シグナル伝達系の構造解析を継続して進めた．ドメインの立体構造はNOE由来の距離情報を，ドメイン間相対配置は常磁性NMR情報を用いて立体構造計算を行った結果，X線結晶解析結果とは大きく異なる溶液構造を決定することができた．
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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