2023 Fiscal Year Annual Research Report
生命金属動態解析を目指したタンパク質のネイティブ質量分析
| Project Area | Integrated Biometal Science: Research to Explore Dynamics of Metals in Cellular System |
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| Project/Area Number |
19H05774
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
明石 知子 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (10280728)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | タンパク質 / ネイティブ質量分析 / 複合体 / 金属イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非共有結合からなる複合体でもそのままイオン化し質量決定できるネイティブ質量分析（ネイティブMS）を利用することで生命金属動態の解析を目指し、ネイティブMSの手法の高度化と応用研究を進めた。
1. 膜タンパク質のネイティブMS
膜や界面活性剤がその安定性の維持に不可欠な膜タンパク質は、可溶性タンパク質と比較して取扱いが難しく、そのネイティブMSは技術的にも容易ではない。本年度は、(1) バクテリアの鉄イオン取り込みに関わるDcytb（計画班 澤井／城との共同研究）、(2) 膜内切断亜鉛メタロプロテアーゼRseP（横浜市大・禾との共同研究）、(3) 亜鉛の結合と受容体としての機能との関係が示唆されているヒトGPCR一つであるヒトβ2型アドレナリン受容体（β2AR）について、ネイティブMSを用いて金属結合の様子と機能との関係について解析した。
2. 亜鉛を有する脱アセチル化酵素ヒトSirtuin 2（hSIRT2）のネイティブMS
hSIRT2の脱アセチル化（HDAC）ドメインについて、亜鉛が結合した単量体と二量体が存在することをネイティブMSで見出した。この二量体は阻害剤の存在下で解離すること、さらにAlphaFold2で想定された二量体構造での二量体界面のループ領域を欠損（Δ292-306）させたり、ループの中央に存在するLeu297をAlaに変異（L297A）させたりすると、二量体が形成されなくなることがわかった。一方で、Δ292-306はHDAC活性が若干低下するが、L297Aは野生型とほぼ同等の活性を示すことを見出した。このことから、二量体形成とHDAC活性とは独立していることがわかった。
またHEK293T細胞でEGFPを過剰発現させ、HEK293T細胞一つからのネイティブMSに成功した。
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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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[Journal Article] Histone H3 lysine 27 crotonylation mediates gene transcriptional repression in chromatin2023
Author(s)
Liu N, Konuma T, Sharma R, Wang D, Zhao N, Cao L, Ju Y, Liu D, Wang S, Bosch A, Sun Y, Zhang S, Ji D, Nagatoishi S, Suzuki N, Kikuchi M, Wakamori M, Zhao C, Ren C, Zhou TJ, Xu Y, Meslamani J, Fu S, Umehara T, Tsumoto K, Akashi S, Zeng L, Roeder RG, Walsh MJ, Zhang Q, Zhou MM.
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Journal Title
Molecular Cell
Volume: 83
Pages: 2206～2221.e11
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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