In situ計測による脂質、膜受容体の活性化機構の解明

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Integrative understanding of biological processes mediated by transient macromolecular complexes; New technology for visualizing physiologically metastable states.
• Project/Area Number: 21121006
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 白川 昌宏 Kyoto University, 工学研究科, 教授 (00202119)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 耿右 大阪大学, 蛋白質研究所, 特任研究員 (80012665)
• Keywords: NMR / 立体構造 / 細胞計測 / ESR / X線結晶法

Research Abstract

本研究ではin-cell NMRやin-cell ESRなどの磁気共鳴の手法を中心に細胞内や細胞表層で形成される過渡的なたんぱく質複合体のその場(in situ)観察・解析のための手法の開発と細胞機能の解析を目的とする。解析対象として、1) 脂肪酸シャペロン(FABP)による細胞質におけるlipokineの認識と転写因子への伝達、2) 自然免疫応答を担うToll様受容体(TLR)がアダプター分子と形成するシグナル開始複合体、3) リガンド結合に誘起される代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)の2量体構造の動的変換、などの3つの系を取り上げる事とした。
平成21年度後半においては、1) に関してはFABP4のアポ体、及び脂肪酸結合状態における主鎖15N各緩和時間測定を行い、運動性をモデルフリーn手法で解析した。またFABP4のCell Penetrating PeptideによるヒトHeLa細胞への導入を検討した。またさいぼうないしぐなるでんttにおいてうFABP4の下流に位置する可能性がある、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体(PPAR・: peroxisome proliferator-activated receptors gamma)を取り上げた。これは2型糖尿病、動脈硬化や肥満といった生活習慣病の装薬標的蛋白質として注目されているが、SUMO化による活性調整が報告されている。その分子機構を明らかにすべく、PPAR・-りがんど結合ドメインを大腸菌内SUMO化系を試みたが、SUMO化PPAR・の試料は得られなかった。この原因として、PPAR・-LBDのSUMO化サイトが構造上埋没した位置にあることが挙げられる。今後はSUMO化E3として機能すると提案されている、PIAS1を使ったin vitro SUMO化による試料調製を森川グループにて進める予定である。